5G新空中接口(5G New Radio
，5G NR)在今年2月的世界行動通訊大會(Mobile World Congress
，MWC)上引起熱烈討論，在3月杜布羅夫尼克(Dubrovnik)的會議中以RP-170741提案獲得3GPP正式同意。接著7月10號中興通信與中國聯通(China Unicom)合作於3.5GHz頻段進行測試
，實現5G傳輸。

 

為了進一步了解，我們來探討所有相關內容。先簡單概述5G NR，之後再介紹於杜布羅夫尼克中通過的非獨立式5G NR(NSA 5G NR)版本。

 

為了提升行動通訊帶寬到每秒千兆位(Gbps)
，高通(Qualcomm)開發統一空中接口(Unified Air Interface，UAI)與網絡，進而發展出5G NR
，對於汽車、醫療與工業服務市場至關重要，也可應用在持續發展中的廣大物聯網市場(圖1)。

 

圖1 在最後發展階段會是一個完全統一互聯的平台
，但從現在到那個時候，5G NR需要在獨立式與非獨立式於2018年整合之前，先分開運作。(圖片來源：高通)

 

新的空中界麵的設計目的除了解決這些應用的問題，也結合彈性的頻譜使用方法、整體上較低的延遲與每位較低的成本。

 

建構於LTE的基礎之上，5G NR在接口與調變方麵選擇動態、低延遲分頻雙工(FDD)及分時雙工(TDD)的多重存取正交分頻多任務(multiple-access OFDM)的優化版本，使其可兼容於目前現有的基礎架構與之後LTE的發展方向。此技術還強調使用大規模多重輸入多重輸出(Massive MIMO)、波束成形(beamforming)與低密度奇偶校驗(LDPC)，以及運行在6GHz以上或以下的頻段。

 

選擇使用多重存取OFDM相對容易被理解，OFDM已經廣泛地被使用與了解，從早期的Wi-Fi 802.11g到行動通訊的LTE與LTE-Advanced Pro皆使用此技術。

 

以上是比較容易的部分。市場上對高速數據傳輸的需求正快速增加
，比較困難的是讓5G NR標準及時獲得通過，以滿足此需求。

 

 

在巴塞隆納的世界行動通訊大會中，高通與一些公司
，包括NTT DoCoMo、南韓SK電訊 (SK Telecom)、沃達豐(Vodafone)和愛立信(Ericsson)連手提出想法，讓5G標準發展過程中以兩種版本並行。

 

但是他們仍麵臨進退兩難的局麵，從邊緣接口(edge interface)到核心網絡(core network)
，這個5G NR的提案將會帶來許多改變，而且依照此方式進行的話會耗費太多時間。數據需求已在網絡邊緣急劇增長。

 

之後在杜布羅夫尼克舉行的3GPP無線接取路(Radio Access Network，RAN)全體會議中，一群5G NR的支持者

，包括AT&T、英國電信(British Telecom)、阿爾卡特朗訊(Alcatel-Lucent)、博通(Broadcom)、德國電信(Deutsche Telecom)、愛立信
、華為、諾基亞與高通提出一個解決方案。他們提出RP-170741提案，將5G分成非獨立式與獨立式(SA)5G NR，分成兩部分進行將可一邊推動5G NR成長
，一邊為核心網絡建設提供時間。

 

非獨立式是將使用現有的LTE無線電與核心基礎架構做為基石，在增加新的5G載波時，進行行動管理與覆蓋。RP-170741的提議者將專注在2019年建立增強型行動寬帶(Enhanced Mobile Broadband，eMBB)的5G NR
，此為3GPP第十五版(Release 15)中的其中一部分，比起當初時間表預定的時間提早了1年。在3GPP的術語中，快速追蹤的無線電被稱為「非獨立式5G NR部署情況選項3(NSA 5G NR deployment scenario Option 3)」。

 

但是
，請注意，RP-170741的提議者並沒有擺脫5G NR與獨立式(圖2)
，他們仍必須確保非獨立式與獨立式之間具有共同性與兼容性。獨立式5G NR將包含完整的使用與控製能力，采用由3GPP所建立的5G核心網絡架構。

 

圖2 RP-170741提案中指出，支持者必須在12月前完成非獨立式5G NR的第三階段，並於2018年3月前提供可實施的版本(ASN.1)。 (圖片來源：3GPP)

 

根據RP-170741提案，非獨立式5G NR第三階段完成的時間點落在2017年12月，可實施的版本需要在2018年3月前完成。此提案也指出第三階段中獨立式與非獨立式的L1和L2用戶平麵(User Plane)完成的時間點落在2017年12月。此外
，必須執行目前第15版(Rel-15)獨立式5G-NR的時程表(第三階段完成的時間點落在2018年6月，2018年9月凍結ASN.1)。

 

中興通信與中國聯通測試sub-6GHz非獨立式5G NR網絡

 

值得一提的是
，在全麵實施前
，3GPP提案隻提供了非獨立式5G NR 6個ge月yue的de提ti前qian開kai始shi時shi間jian。然ran而er
，這zhe些xie是shi目mu前qian業ye界jie正zheng在zai運yun作zuo的de時shi間jian表biao，最zui近jin中zhong興xing通tong信xin與yu中zhong國guo聯lian通tong在zai中zhong國guo廣guang東dong省sheng進jin行xing網wang絡luo測ce試shi，提ti供gong了le我wo們men一yi些xie觀guan點dian。

 

在7月10日，這兩間公司宣布他們使用Massive MIMO技術在3.5GHz頻段進行數據傳輸，速率已經達到每秒2Gbps，中(zhong)興(xing)通(tong)信(xin)支(zhi)持(chi)非(fei)獨(du)立(li)式(shi)與(yu)獨(du)立(li)式(shi)分(fen)開(kai)運(yun)行(xing)的(de)提(ti)案(an)
，因(yin)此(ci)該(gai)公(gong)司(si)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)將(jiang)會(hui)被(bei)納(na)入(ru)非(fei)獨(du)立(li)式(shi)提(ti)案(an)中(zhong)。也(ye)有(you)不(bu)同(tong)公(gong)司(si)透(tou)過(guo)合(he)作(zuo)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)，像(xiang)是(shi)高(gao)通(tong)

、愛立信和中興通信合作，宣布與AT&T、中國移動、NTT DoCoMo、SK電訊
、澳大利亞電信(Telstra)和沃達豐進行5G NR的測試，測試的頻段為3.3GHz~5GHz
、28GHz與39GHz。

 

本文轉載自電子技術設計。