中国联通5G_URLLC_技术白皮书_32页_1mb

中国联通5GURLLC技术白皮书总结

核心内容

中国联通发布的《5GURLLC技术白皮书》聚焦于5G网络中URLLC（超可靠低时延通信）场景的关键技术、网络部署方案以及面临的挑战与机遇。白皮书旨在通过5G网络升级支持URLLC技术，提升中国联通5G网络的品牌竞争力，并推动其在行业领域的应用落地。

主要观点

• URLLC场景特性：URLLC场景主要服务于对时延和可靠性有超常规需求的行业应用，如工厂自动化、电力系统、交通控制等。
• 5G网络优势：5G网络在架构和功能设计之初即考虑了URLLC业务的性能需求，具备容量、速率、时延和可靠性等方面的显著提升。
• URLLC关键技术：
  • 无线网：包括灵活子载波间隔配置、低时延增强（如mini-slot调度、非时隙调度）、高可靠增强（如冗余传输、CBG HARQ-ACK、无序反馈、资源复用）。
  • 核心网：通过用户面网元下沉、控制面网元下沉、控制与转发分离、边缘计算、QoS增强（如5QI定义、QoS监控）等技术提升URLLC业务的可靠性和时延性能。
  • 传输网：通过层3VPN边缘部署、分组设备低时延转发、SR隧道选取等技术手段保障URLLC业务的传输性能。
• 网络部署方案：
  • 端到端网络切片：支持按需配置和资源隔离，满足不同URLLC业务的差异化需求。
  • 边缘云方案：提供定制化平台能力，包括分流、安全、云边协同、断网续传等，提升业务连续性和可靠性。
  • 核心网功能单元部署：支持两种部署方案，即集中部署和专用部署，以适应不同的业务需求。
  • 无线网部署：根据部署频段（FDD、TDD、毫米波）的不同，提供不同的URLLC增强方案，以满足不同场景的时延与可靠性需求。
• 混合组网方案：通过FDD与TDD或毫米波混合组网，可以兼顾时延、可靠性与容量，满足多样化行业应用需求。

关键信息

URLLC技术特点

• 时延要求：用户面通信需达到极限时延 $1 \mathrm{~ms}$。
• 可靠性要求：在城区宏站场景下，32 bytes的SDU数据包在边缘信道质量下，需在 $1 \mathrm{~ms}$ 内成功传输的概率为 $99.999%$。

无线网关键技术

• 子载波间隔配置：支持 $15 \mathrm{kHz}$、$30 \mathrm{kHz}$、$60 \mathrm{kHz}$、$120 \mathrm{kHz}$ 等，有助于降低调度时延。
• 调度机制：支持slot和mini-slot调度，mini-slot调度可实现更小的时延。
• HARQ-ACK机制：支持CBG和无序反馈，提升可靠性与资源利用效率。
• 资源复用：支持上下行资源复用，通过PI机制提示终端业务受影响风险。

核心网增强技术

• 用户面网元下沉：降低基站到UPF的传输时延，但会增加建设成本。
• 控制面网元下沉：提升控制面信令处理效率，支持边缘云部署。
• 控制与转发分离：通过PFCP协议实现灵活调度与转发。
• 边缘计算：提升业务响应速度，支持快速迁移与无故障连续性。
• QoS增强：定义5QI，支持按业务需求进行资源调度和性能保障。

传输网保障技术

• 层3VPN边缘部署：减少流量迂回，降低时延。
• 低时延转发：通过专用模块实现超低时延转发。
• SR隧道选取：结合SDN技术选择最优路径，提升网络可编程能力。

部署频段分析

• 中频TDD：主流部署频段，但时延提升受限，适合区域性覆盖。
• 低中频FDD：具备更好的覆盖能力，适合承载高可靠性、低时延业务。
• 毫米波TDD：提供更低的时延和更大的容量，适合非连续覆盖场景。

面向不同用户的部署方案

• 面向普通消费者：以eMBB场景为主，通过URLLC技术优化业务体验。
• 面向行业用户：通过低中频FDD或混合组网方案，满足URLLC业务的时延与可靠性需求。

挑战与机遇

• 产品实现：URLLC技术标准仍需完善，网络设备需进一步优化软硬件能力。
• 网络部署：不同行业对网络性能要求差异大，需定制化部署，增加成本。
• 业务发展：需深入行业挖掘需求，推动URLLC与垂直行业融合。
• 运营模式：需创新运营与维护方式，与传统网络形成差异化竞争。

总结与展望

中国联通将继续深入研究5GURLLC端到端关键技术，推动与产业链上下游的协作，促进URLLC网络与终端设备的成熟与功能验证。同时，将与行业客户沟通，设计定制化网络方案，打造典型示范网络，推动5G与行业应用的深度融合，实现网络与行业的双赢。未来URLLC网络将面临场景混合化、业务陌生化、需求碎片化等挑战，但也将为5G应用带来新的契机。