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淺談3GPP 5G技術發展

初步技術討論
3GPP組織在2015年9月無線存取網路第69次全會會議(RAN Plenary#69)中首次進行正式的5G技術發展討論,各公司均踴躍提出所認為5G應發展的技術。由於提案眾多,我們依據內容整理分類為在Physical Layer、 Radio Access Network與Network相關技術,如下所示:

之後3GPP各工作組便開始進行相關技術研究。

發展時程與架構決定
在2016年6月無線存取網路第72次全會會議(RAN Plenary#72)中初步對NR工作項目(Working Item;WI)的時程進行討論,並於文件RP-161253中訂定出較明確的里程碑作為技術發展的參考。該會期詳細的定義NR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) 的新無線電架構與非獨立(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。並初步將發展NR時程分為第一時程(Phase I)和第二時程(Phase II)兩個階段,對應的3GPP標準規範版本為R-15及R-16。

在2017年3月無線存取網路第75次全會會期中對於新無線電的第一時程技術發展規劃確定了新的里程碑規劃(RP-170741),所決議的新訂里程碑的示意圖如下所示( RP-170741)。

摘要說明如下:
• 對所訂的eMBB及低延遲(low latency)設計於2017年12月完成L1與L2-User-Plane在非獨立的新無線電架構第三階段設計目標時程不變;並確保兩種架構的技術共通性與向前相容性。
 獨立的新無線電架構stage 3設計目標完成時間為2018年六月。
• 於2018年三月對NR eMBB訂定一個符合RP-161266新無線電系統架構3 之非獨立新無線電架構的中繼(intermediate)可實現及穩定(freezed)的ASN.1版本。並依此版本於2018年九月完成滿足非獨立的新無線電架構及獨立的新無線電架構之完整及穩定的版本。

研發方向收斂
基於在2018年6月完成Rel-15的時程規劃下,在2016年9月無線存取網路第73次全會會議2016年12月無線存取網路第74次全會會議中分別對新無線電對於應完成的技術目標進行調整,延後部分新無線電技術目標的研發開始時間,並在2017年3月之前對這些議題將暫時不安排相關會議討論時間。無線存取網路第73次全會會議中決定下列項目將不安排在NR第一階段的工作項目中進行:
• Waveforms above 40GHz
• mMTC
• Flexible duplex of paired spectrum
• Interworking with non-3GPP systems
• Wireless relay
• Satellite communication
• Air-to-ground and light air craft communications
• Extreme long distance coverage
• Sidelink
• V2V and V2X
• Multimedia Broadcast/Multicast Service
• Shared spectrum and unlicensed spectrum
• Location/positioning functionality
• Public warning/emergency alert
• New SON functionality

在2016年12月無線存取網路第74次全會會議中再增加新的技術議題延遲項目。包含:
• 2-step RACH procedure
• PHY layer design on flexible duplex of paired spectrum other than a common PHY layer design between paired and unpaired spectrum
• Analog CSI feedback, precoder / precoding matrix, and downloadable codebook among the candidates for type II (enhanced) CSI feedback
• Multi-connectivity constituted with more than two nodes (gNBs and/or eNBs)
• Frequency above 52.6 GHz except for activity of characteristics of terrestrial IMT systems for frequency sharing / interference analysis。

而此次會期由於歐洲電信營運商堅持不延後「以上行為基礎的移動(UL based mobility)」技術項目的進行,因而在會議中未取得共識。最後在會議中進行以下註解:
• List of items for which there is no consensus for scope reduction UL based mobility

雖然在無線存取網路全會會議中對上述議題同意進行暫緩開始進行研究,然而現在進行中的工作項目仍應對上述這些項目保有向前相容性的考量;即在研究設計上應考慮未來加入這些技術項目的可能性或可使這些項目有效率的運行。


誰先公開”5G”字眼?
雖然3GPP組織在2015年才正式開始5G的議題討論,但根據與會公司表示,早在2011年美國的電視媒體就已經公開出現了”5G”的字眼。有圖有真相:

而當我們正汲汲營營開發5G技術的當下,在”5G”字眼被公開的同時,”6G”的字眼也一併出現了。

依此邏輯來推論,我們是否應未雨綢繆,提早準備”XG”?!

 

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