5G URLLC关键技术研究报告

「低时延高可靠性」是5G三大应用场景之一，也是 5G 区别于 2G/3G/4G的一个典型场景。作为移动通信行业切入垂直行业的一个突破口，URLLC对于自动驾驶、工业制造、车联网和智能电网等领域的广泛应用非常关键，并在3GPPR16阶段得到全面增强。

全球的智慧城市发展都在进入新的阶段,5G作为智慧城市发展的新引擎,推动城市进入新的文明价段,随着无线移动通信系统带宽和能力的增加,面向个人和行业的移动应用快速发展,移动通信相关产业生态将逐渐变化，5G不仅是更高速率,更大带宽、更强能力的空口技术,更是面向智慧城市的智能网络。

5G目前包括三大典型场景：增强型移动宽带eMBB、低延迟高可靠性URLLC、大规模机器通信mMTC。三个典型的场景能够助力了大量的应用技术包括：高清视频、物联网、无人机、AR/VR等。带宽增加极大的提升了数据传输速率，极有可能对数据处理相关行业带来一次革命。在5G网络的推进建设下，城市内的各个垂直行业领域都将被改变。当前工业制造、车联网和智能电网对5G的需求十分迫切，而URLLC技术场景则非常适合应用于以上领域，也因此3GPP在5G研究早期即提出一些低延迟的技术探讨，在R16阶段重点研究了URLLC场景的技术方案。

一、5G网络架构

为了满足对不同应用场景和应用需求。5G的网络设计是基于弹性敏捷、灵活复用的设计理念，5G引入SDN/NFV技术，将软硬件平台进一步虚拟化和解耦，底层使用统一的NFVI基础设施，利用SDN控制器实现内部资源灵活调度。传统网元被划分为更细粒度的功能模块，称之为网络功能(NF，Network Function)，网络功能之间采用轻量API接口通信，实现系统的高效化、灵活化、开放化。

5G网络分为接入网、传输网和核心网三层。在接入网，5G网络采用了新的架构、新的设计、新的频段和新的天线技术。新的架构是指全新的网络架构将以用户为中心，围绕用户进行网络的建设，同时将传统的BBU（Building Base band Unite）分为CU（Centralized Unit）和DU（Distributed Unit）两个网元设备，同时RRU（Remote Radio Unit）和馈线、天线组成了新的AAU（Active Antenna Unit）。顾名思义CU是集中控制的设备，主要处理SDAP、RRC和PDCP层，即主要进行QoS流处理、无线资源控制和上层数据的压缩、对齐加密等功能，处于无线空口的层3的位置。DU是分散控制单元，主要处理RLC、MAC和高层物理层协议，即主要进行无线链路质量控制、逻辑信道和物理信道映射以及基带功能。处于空口的层2位置。AAU是有源天线单元，将传统的RRU和天线馈线合并主要是处理射频信号。同时参数和帧的结构更加灵活，上下行配比可以根据实际需求调整。5G网络有着更高的频段，当前主要使用了sub6G频段，之后更拓宽至26Ghz的毫米波频段，更高的频段有着相对更加丰富的频谱资源带来了更大的带宽。同时采用了新的3DMIMO天线，一般为64T64R甚至128T128R的天线阵列，相比较之前4T4R的天线大幅提升了传输效率。