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3GPP 5G標準版本簡介:Early Drop? Main Drop? Late Drop?

 

國際電信聯盟(International Telecommunication Union: ITU) 提出第五代行動通訊(5th Generation mobile communication:5G)系統規範,強調未來通訊需滿足八大性能指標及三大應用需求:超大頻寬上網(eMBB: Extreme Mobile Broadband)、巨量通訊(mMTC: Massive Machine Type Communication) 以及超可靠/低延遲通訊(uRLLC: Ultra-reliable low latency Comm.)。第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project:3GPP)組織也於R15制定新無線電技術(NR: New Radio),擬於 20196月向 ITU 遞交初版的5G提案,並於 20202月向 ITU 遞交細部的5G提案。

 

然而不同於以往3GPP的制定的技術標準版本,在R15就出現了3個版本,包含:Early DropMain Drop以及Late Drop,如下圖所示。為什麼會有這樣的情形發生?又各版本的特徵為何呢?且看本文揭曉。

 

 

 
 


3GPP R-15 Early Drop/Main Drop/Late Drop 版本時程 (Source: RWS-180005)

 

 

 

NR初步系統架構訂定

201663GPP無線存取網路全會(RAN Plenary) #72會議中已訂定出較明確的里程碑作為技術發展的參考(RP-161253)。詳細的定義所需完成的技術內容,包含:所開發技術可同時支援獨立(standalone: SA)與非獨立(non-standalone: NSA)的新無線電架構。其中非獨立的架構係指以長期演進技術(Long Term Evolution: LTE)為控制平面錨(control plane anchor);獨立的架構係指以NR本身為控制平面錨。此次會議在文件RP-161266中提供所有可能的架構參考。

 

Early Drop

然而由於美國電信營運商Verizon2016年第三季發布了新聞稿,表示將進行5G通訊測試。在當時尚未有公認5G通訊標準,此舉卻造成了其他電信營運商擔心自己輸在5G競賽的起跑點。因此在201693GPP無線存取網路全會#73會議中,以QualcommAT&T為首,首度提出3GPP應加速NR技術發展的要求:建議為了因應業界需求,應將基於先前所提的option 3/3a的網路架構(LTE為核心網路)NR NSA201712月至20183月間完成;而NR SA開發在20186月前完成。

 

201733GPP無線存取網路全會#75會議中由AT&T等等多家公司基於實作的理由,再度提案建議於2018年三月對NR eMBB訂定一個符合新無線電系統架構3 NSA架構的中繼(intermediate)可實現及凍結(freeze)的抽象語法符號(Abstract Syntax Notation One: ASN.1)版本。由於此提議獲得全會通過,因此在20186 月的原訂R15完成時間點之前,出現了Early Drop的版本:主要為基於NR NSA架構的技術發展。

 

以下為RP-161266所描述之3/3a新無線電系統架構。

 
 

 

 

 

Main Drop

依據既定的技術發展時程,2018614 3GPP組織發出新聞稿,宣布通過了NR SA功能標準freeze

 

Late Drop

201833GPP無線存取網路全會#79會議中,由營運商AT&TBT KDDI Orange Telecom ItaliaTelefonica聯合提出貢獻文件(RP-180219),表達為了加速NR系統的布建,希望3GPP組織能在20186月完成NR系統架構選項4與選項7:以NR核心網路技術,包含與LTE的共同運作架構。對營運商所提出的需求,由全會與各無線工作組主席討論後,提出新增R15 Late Drop規劃(RP-180554)

 

以下為NR系統架構選項2、選項3、選項4、選項5與選項7的示意圖。

 

 
 

 

 

 

 
 

 

 

 

小結

R15 NR的技術開發主要著重於eMBB的應用,而這三個版本的特徵如下:

  • Early DropNSA NR,以LTE為核心網路的LTE+NR共同運作架構。
  • Main DropSA NR,包含以NR核心網路的NR獨立運作架構。
  • Late Drop:包含其他各類以NR核心網路的NR+LTE共同運作架構。

 

 

 

會議逸聞:gNB的由來

 

NR技術中,對於NR基地台的縮寫為 “gNB”。其由來為:在20165月無線存取網路第3工作組(Radio Access Network working group #3; RAN3)92會期中,當時正處於NR架構討論的初期。因此與會公司對於NR系統中基站的名詞進行了討論。為求精簡好聽,最後採用了Intel公司所提出的名詞 “gNB”,表示”next Generation Node B”

 

 

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