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2018年第3期(发布时间: Apr 27, 2018 发布者:王晓丽)  下载: 2018年第3期.doc       全选  导出
1   2018-03-20 15:52:20.367 26GHz 5G毫米波可重构256元有源天线阵 (点击量:9)

Anokiwave是一家创新型公司,为毫米波市场和基于有源天线的解决方案提供高度集成的IC解决方案。该公司已在其家族中宣布了最新的毫米波相控阵天线创新套件产品AWA-0142,由Anokiwave的AWMF-0135 26GHz 5G四核IC所驱动,具有嵌入式功能,用于远程遥测和低延迟steering TM。

AWA-0142是一个256元的可重构有源电子扫描天线,覆盖24.25-27.5GHz频段,提供+60 dBmi(1KW)的EIRP,其有效的Rx NF为5dB。Anokiwave有源天线是第一个在商业上可用的相控阵系列,能够开发和测量无线电链路和信道模型,以及通过低延迟波束更新率快速原型化和测试电子波束控制的无线电链路。

Anokiwave科技的研究员Ian Gresham表示:“在我们看来,26GHz是5G又一个重要的频段,特别是在欧洲和中国。随着这个最新的阵列引入到当前的有源天线创新套件,Anokiwave正在为网络运营商使用毫米波频段展开5G覆盖铺平道路。该阵列是基于我们第一代26GHz 5G四核IC,并允许在一个单一的256元或4×64元配置中的实时有源波束转向应用,以此支持4×4 MIMO测试”。

AWA-0142与Ball Aerospace共同为毫米波5G无线市场开发,它包括一个集成控制器,可以将光束引导到宽扫描体积内的预定位置,具有最小的延迟性和系统灵敏度。

AWA-0142创新套件现已面世。客户也可以为他们自己的阵列开发活动许可技术。

2   2018-03-09 09:57:27.8 系统架构:5G第一阶段的里程碑已经实现 (点击量:7)

——3GPP SA2主席Frank Mademann

在过去的两年中,3GPP的5G架构工作从2016年的研究阶段进展到完成一整套第二阶段规范。通过在3GPP Release 15中实现这一里程碑,5G系统架构已经被定义——提供部署商用5G系统所需的一系列特性与功能。SA2,作为3GPP架构工作组,现在已经指定了整个5G系统架构。详细描述的特性、功能和服务,包括由信息流所定义的动态行为。

本文对5G系统架构进行了一个大致的介绍,其中突出介绍其一些主要特点。可参考已发布的规范TS 23.501、TS 23.502和TS 23.503来获取完整的描述。

5G第二阶段规范包括总体架构模型和原则、eMBB数据服务、用户认证和服务使用授权以及一般的应用支持,也特别针对接近无线电的应用,如边缘计算。其对IMS的支持还包括应急和监管服务的具体细则。此外,5G系统架构模型从一开始就统一支持来自不同接入系统的用户服务,如固网接入或无线局域网。该系统架构提供了与4G的互通和迁移,也支持网络功能开放和众多其它功能。

基于服务的架构

与前几代架构体系相比,3GPP的5G系统架构是基于服务的。这意味着在适当的情况下,架构元素会被定义为网络功能,通过通用框架的接口向允许使用这些提供服务的任何网络功能提供服务。网络存储库功能(NRF)允许每项网络功能去发现其他网络功能提供的服务。该架构模型进一步采用了模块化、可重用性和网络功能的自包容性等原则,以使部署能够利用最新的虚拟化和软件技术。相关的基于服务的架构图通过显示网络功能,主要为核心网络功能,描述了基于服务的原则,并与系统的其他部分互连在一起。第二阶段的规范还提供了基于参考点的架构图,这些规范更具体地表达了网络功能之间的交互,用于提供系统级功能,并显示跨各种网络功能的PLMN间互连。各种架构图可在【1】中看到。

下图显示了其中一个基于服务的架构图,它用于突破本地限制的漫游场景。即漫游UE在访问的网络(VPLMN)中连接数据网络(DN),由家庭网络(HPLMN)提供其订阅信息(UDM)、用户验证(AUSF)和UE特定的策略(PCF)。网络切片选择(NSSF)、接入控制和移动性管理(AMF)、数据业务管理(SMF)和应用功能(AF)均由VPLMN提供。用户面(UPF)按照与最新的3GPP 4G版本类似、已经引入的控制和用户面分离的模型进行管理。安全代理(SEPP)与保护PLMN之间的交互。更多细节与其他场景请参见【1】。

在突破本地限制的场景中,UE通常完全从服务运营商的管理域接收PLMN的服务。家用路由数据业务是漫游场景的另一种方式,其也具有来自家用网络运营商管理域的网络功能,并且UE在HPLMN中与DN对接。

基于服务的原则适用于核心网络中的控制面网络功能。此外,5G系统架构允许网络功能将其上下文存储在数据存储功能(DSF)中。从某个AMF释放UE特定的接入网——核心网传输,并与另一个AMF重新绑定的功能,使得也能为AMF实现这种分离数据存储。较早的系统架构具有更持久的UE特定传输关联,这使得更改UE的服务节点与AMF相比更为复杂。新功能简化了更改为UE提供服务的AMF实例。它还支持增强的AMF弹性和负载平衡,因为同一网络切片部署的一组AMF中的每个AMF都可以处理由该组AMF服务的任何UE过程。

共同的核心网络

通用化的功能设计和前向兼容的接入网络——核心网络接口,使5G通用核心网络能够与不同的接入网络一起运行。在3GPP的Release 15中,有3GPP定义的NG-RAN和3GPP定义的不可信WLAN连接。在已经开始的未来版本中,对其他接入系统的研究正在进行。5G系统架构允许通过相同的AMF为两个接入网络服务,使得这些能在3GPP接入和非3GPP接入间实现无缝的移动性。分离的认证功能与统一的认证框架都允许根据不同的使用场景需要来定制用户认证(比如,不同的网络切片)。本文介绍的大多数其他5G系统架构功能对于不同的接入网络来说,都是共通的。某些功能提供了更适合特定接入网络的变体,比如稍后将会描述的某些QoS功能。

网络切片

5G系统架构的一个显著特征就是网络切片。上一代系统通过专用核心网络的功能支持网络切片的某些方面。相比较而言,5G网络切片是一个更强大的概念,它包括整个PLMN。在3GPP的5G系统架构范围内,网络切片是指一组3GPP定义的特征和功能,它们组成了一个完整的PLMN来向UE提供服务。网络切片允许从特定的网络功能及细节控制PLMN的组成,这些网络功能依照特定的使用场景要求提供服务。

前几代系统架构支持PLMN的单一、通用部署来提供所有特性、功能和服务,以满足所有所需使用场景的要求。大部分的PLMN用户/UE实际上只需要单一、通用化部署所提供的的许多功能和特性的一个子集。网络切片使得网络运营商能够部署多个独立的PLMN,其中每个PLMN只需要通过实例化来满足所服务的用户/UE子集或相关商业客户所需的特征、功能和服务。

以下是一个十分抽象的演示,它向大家展示了一个PLMN中部署了4个网络切片的实例。每个都包含了构成一个完整PLMN所需的一切。用于智能手机的两个网络切片表明,运营商可以部署具有完全相同的系统特性、功能和服务的多个网络切片,但可以专注于不同的业务部门,因此可为UE的数量和数据业务提供不同的容量。其他切片表明,还可以通过所提供的的系统特性、功能和服务来区分网络切片。例如,M2M网络切片可以提供不适用于智能手机切片的UE电池省电特性,因为这种特性意味着典型的智能手机应用无法接受的延时。

基于服务的架构与软件化、虚拟化相结合,为运营商快速响应客户需求提供了灵活性。专用和定制的网络切片可根据需要部署功能、特性、可用性和容量。通常,这样的部署将建立在服务级别协议的基础上。此外,运营商可以通过通用的、3GPP特定的虚拟化、平台和管理基础设施以及未被3GPP定义的其他网络功能来获益,但是网络运营商可能需要或想要部署在他的网络或管理域中。这样就得以灵活地按照需求和优先级别分配相同的资源。

不论是部署狭义的3GPP定义的功能,还是广义的运营商管理域内所有的功能,都被统一定义为“网络”。由于其模糊性,并且由于术语“切片”在业界和学术界被用于对几乎所有种类的(网络)资源进行虚拟“切片”,所以强调3GPP系统架构规范定义的网络切片仅仅限于3GPP所规范化的资源,即那些具体构成PLMN的,这是很重要的。但这并不妨碍一个PLMN网络切片部署使用诸如传输网络的切片资源。但是请注意,后者完全独立于3GPP系统架构所描述的范围。进一步说明这个例子,PLMN切片可以部署也可以不部署传输网络的切片资源。

下一张图说明了更多关于3GPP网络切片的细节。在图片中,网络切片#3是直接部署的,所有网络功能仅仅服务于单个网络切片。该图还显示了,一个UE如何从多个网络切片#1和#2中获取服务。在这样的部署中,一组切片可以存在共同的网络功能,包括AMF、相关的策略控制(PCF)以及网络功能服务存储库(NRF)。这是因为每个UE拥有一个单独访问控制和移动性管理实例,来负责UE的所有服务。用户面业务,特别是数据业务,可以通过多个独立的网络切片获得。在该图中,切片#1向UE提供数据网络#1的数据服务,切片#2向UE提供数据网络#2的数据服务。这些切片和数据服务彼此独立,除了用户/UE所有服务使用的共同接入和移动性控制的交互之外。这使得可以为每个切片定制例如不同的QoS数据业务或不同的应用功能,全部通过策略控制框架的方式来确定。

应用支持

应用支持的基础是数据服务,与前几代通信系统相比,它提供了相当多的定制灵活性。其中一个主要部分就是3GPP 5G系统架构的新QoS模型,如下图所示,它使不同的数据服务能够通过有效应用无线电资源,来支持各种应用需求。此外,它被设计为可以支持不同的接入网络,包括不需要额外信令的QoS的固定接入。标准化的数据包标记通知QoS执行功能,保证提供QoS而不需要任何QoS信令。但QoS信令的选项提供了更多的灵活性和QoS粒度。此外,通过新引入的反射式QoS,可以以最小的控制平面信令来支持下行链路和上行链路上的对称QoS。

数据连接的大部分功能是支持边缘计算所需的网络拓扑中的应用功能的灵活部署,例如,通过三种不同的会话和服务连续性(SSC)模式或通过上行链路分类器和分支点来实现。

SSC模式包括更传统的模式(SSC1),其中IP锚点维持稳定来持续支持应用并维护到UE的路径,即使UE位置在变化。新的模式允许IP锚点的重置。这有两种选项,先合后断(SSC 模式3)和先断后合(SSC模式2)。这种架构可以使应用影响合适的数据服务特性和SSC模式的选择。

由于5G网络部署预计将会服务于海量的移动数据流量,高效的用户面路径管理至关重要。除了SSC模式外,系统架构还定义了上行链路分类器和分支点的功能,以允许在IP锚点之前有选择性地在用户面路径的应用功能中抽离或注入数据流量。而且,当策略允许时,应用功能可提供与优化数据流量路由相关的信息实现网络协调,或者向5G系统订阅可能与应用相关的事件。

工作的延续

已交付的第二阶段规范从整体架构的角度定义了3GPP 5G系统。在RAN、安全、OAM和CT工作组方面的相关工作,继续进行一些特定的第二阶段方面的工作,并且在2018年6月之前交付第三阶段的规范。

本文重点介绍了5G第一阶段引入的3GPP系统架构的一些重要进展。进一步的进展和强化将在接下去的版本中引入。对5G第二阶段的研究将于2018年第一季度展开。

3   2018-04-27 11:07:32.26 在5G网络中启用智能传输 (点击量:4)

很明显,在更高的层次上,网络运营商需要不断深入研究新的收入来源,更快地部署所需的传输连接和新的消费者服务,以降低总体拥有成本(TCO)。与RAN和移动核心网络一起,传输网络需要不断发展,以提供服务产品、简单敏捷的服务配置所需的灵活性,并支持预期在5G中出现的新的操作模式和跨域流程编排。

新的收入来源通常总是难以预测,但更大程度的自动化可以减少运营成本,特别是如果它能够在RAN、传输网络和移动核心之间实现更智能的交互。跨RAN、移动核心和传输网络以协调良好的方式支持者网络切片,将使其能够在端到端的基础上改进服务的生命周期管理。这尤其与5G息息相关,但对3G和4G网络来说也很有价值。

对传输网络的最新需求来自于这些领域,例如:不断增加的RAN和移动宽带服务容量,支持5G的新业务(如下面所示用例中的那些),以及5G RAN分离架构的动态部署灵活性,该架构具有运输严密紧凑的特点。这些特性在RAN传输的前向回传部分(换句话说,从分布单元到其他分布单元,再到图1中的集中单元(CU)控制和分组处理部分),在这其中,延迟和同步性要求非常具有挑战性。强化操作和管理领域的自动化能力,是应对这些挑战的关键要求。

5G传输网络解决方案:架构和协议

5G RAN的部署灵活性和服务需求与前几代相比,对传输网络资源和特性的控制和了解有了更高的要求。弹性化和虚拟化RAN中日益灵活和动态的行为,也需要动态添加或移除传输连接性的能力。这在网络中以移动为中心的接入聚合部分中很重要,以便维护和提高RAN性能。对于在移动核心的定位变得至关重要的用户服务中,或者在不同站点使用移动核心资源启动新服务的情况里,也很重要。

除非完全自动化,否则对运输网络的灵活性需求以及上述要求将是一个主要的运营驱动程序。在网络中以移动为中心的部分尤其如此。为了克服这个挑战,我们采用了软件定义网络(SDN)和智能应用程序——传输智能功能(TIF),来设计我们认为最佳的5G传输网络架构。

几种可能实现更高水平自动化的技术解决方案,软件定义网络(SDN)是其中之一。即使它现在实现了,在不久的将来还是会有更多的自动化需求。如今,许多网络(RAN、传输)操作,例如端口和通信流量配置,都是手动完成的。也就是说,通过网络操作人员插入指令或使用图形用户界面。虽然这在早期的几代中已经可行(尽管并非总是如此有效率),但是5G配置和优化方面的能力增强将使手动操作不再有生存发展空间。下面的用例进一步阐明了这一点。

我们优化的5G传输网络是作为一个独立的基础设施层建立的,其中的SDN控制覆盖,用于各种RAN和用户服务。底层中的分布式控制平面维护基本的基础设施,并在网络出现故障时解决冗余和快速恢复问题。具备TIF应用程序的SDN控制器处理服务和特征的感知覆盖,这创建了一个动态控制和编排的传输网络,该网络对手动交互的需求最少。换句话说,这里描述的底层网络处理基础设施的连接功能,而网络覆盖层处理在底层之上运行的服务。

覆盖的自动化焦点涉及初始和动态连接的建立,并且建立在TIF的请求上,TIF是一个RAN感知的应用程序。对于不同的RAN连接和用户服务的合适传输特性,TIF应用程序也负责收集和保证。

4   2018-04-27 11:12:40.703 5G加速实现自动驾驶汽车 (点击量:6)

2018年3月14日,华盛顿贝尔维尤,作为美洲的5G和LTE发声的行业贸易协会,5G美洲今日宣布发布《面向5G的蜂窝V2X通信》,这是5G美洲的白皮书,详细阐述了在基于蜂窝的车辆连接所有设备(V2X)的通信中,5G技术所起到的作用。汽车行业正在快速演进,并处于在车辆生产中越来越注重其周边环境的过渡中。这种演进的一个关键助推因素是蜂窝V2X(C-V2X)通信,它允许车辆与其他车辆、行人、道路旁设施和互联网通信。

“针对蜂窝车辆连接所有设备的通信的国际标准,目前正在开发中,并将给我们的日常生活带来积极的影响。快速发展的联网汽车市场真正展现了我们在不断发展的移动无线行业中的发展速度,”5G美洲的总裁Chris Pearson表示,“基于5G的车辆解决方案将致力于提供先进的车辆连接所有设备的通信功能,为高效的交通运输、更可靠的安全性能以及不久的将来带来更多希望。”

多年来业界一直有个目标,那便是车辆不仅应该能够与其他车辆(V2V)通信,还可以与附近的基础设施(V2I)、基于互联网的网络(V2N)甚至是行人进行通信。这些用例集合在一起被称为车辆到一切的连接。现在,随着电子学、传感技术以及诸如机器学习、计算机视觉等计算技术的发展,这些用例现在开始成为现实。当今的新型车辆能够发挥更积极的作用,通过警告司机与迎面而来的车辆发生碰撞的潜在性,协助紧急刹车和监控十字路口,这里仅仅举几个例子。与过去依赖安全带和安全气囊等被动的安全功能相比,这代表着向前迈出了一大步。

在汽车行业,这一趋势被视为迈向自动化直至最终成为全自动化车辆发展的开始。在一辆自动驾驶车辆的场景中,该车辆的车载电脑完全可以自主执行所有驾驶操作,不需要人工监控。实现这一幕仍然需要假以时日,但是试验已经在进行中,测试车辆也行驶在道路上,并且国际标准也正在开发中。

通过版本14中LTE的第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化,可以清楚地看到演进的过程,该标准将支持用于基本安全用例的C-V2X通信。3GPP标准到基于5G的V2X解决方案的发展,将增加高密度、极高吞吐量、超高可靠性、超低延迟和亚米级定位等高级功能。这些技术将为联网车辆和自动驾驶车辆提供创新性的进展,因为5G将提高服务质量、降低延迟、增强宽带接入和全球连接性能。基于蜂窝的V2X报告突出强调以下几点:

针对汽车行业的5G标准,围绕架构和安全性方面的细节

C-V2X和基于802.11p的专用短程通道通信(DSRC)技术的比较

基于5G的V2X通信所支持的高级用例

移动网络运营商、车辆制造商、云服务供应商和监管机构之间的合作和协作伙伴领域

“需要注意的是,5G无线接入增强功能将支持高级用例进行数据交换,但不会重复基于4G的V2X功能。通过这种方式,5G V2X服务可以对版本14的C-V2X基本功能进行补充添加,”高通科技的首席工程师Michaela Vanderveen博士解释道,“事实上,基于5G新无线电的C-V2X既具备面向未来的能力,又能向后兼容版本14的C-V2X。”

5   2018-04-27 11:15:42.57 英国政府很高兴自己为5G事业贡献了2500万英镑 (点击量:1)

在推出数字战略一年后,英国政府挑选好了6个5G项目,来获得一笔2500万英镑的公共资金。

得标的项目似乎主要是公共/私营伙伴关系,当我们开始着手推行基础设施时,它们已经提出了一些测试5G潜在应用的好主意。作为一项大体巧妙的计划的一部分,这项举措在英国推动了通用5G成果,这似乎及时一种政治美德的信号,也是一种建设性举动。

政府为这项伟大计划而自鸣得意,2500万英镑对政府来说是一笔相当象征性的数目,但这总比什么都没有要好。政府一直以来都强调给予数字战略10亿英镑总额的承诺,但如果一年下来他们只完成了2.5%的话,那么以这个速度,它将需要40年才能完成。

“在数字战略实施一年后,我们正在履行我们的承诺,创造一个面向未来的英国,拥有繁荣的数字经济,为每个人服务,”数字和创意产业国务大臣Margot James表示,“今天宣布的突破性项目将有助于解锁5G,并确保整个经济层面和社会更广泛的领域都能感受到这项新技术的好处”。

这份新闻稿继续列出英国政府正在做的所有令人敬畏的事情,以确保该国在5G技术方面的表现比以往任何时候都好一点。这里是其中的一些亮点:

? 作为数字技能伙伴关系的一部分,(英国政府)已联合业界一起提供了250万个免费数字技能培训机会,其中有近50万的新承诺

? 截止2017年底,实现了95%的楼宇房屋都能接入超高速宽带的目标

? 确认投资2100万英镑给Tech Nation项目,在全国各地建立区域中心,扩大获得Tech City培训、指导和发展项目的机会

? 宣布投资8400万英镑来提高8000名计算机科学教师的技能,以确保每所中学到2022年都有一名合格的计算机科学教师

? 推介并更新了5G战略,以此为人们的生活、工作和旅行提供高质量的覆盖,包括采取行动确保主干铁路线、主要道路和联网的“热点”做好5G准备

不要误解我们的意图,这里有许多有价值的倡议,尽管我们还远远达不到每所学校哪怕拥有一名计算机科学教师的要求,但这其实是相当令人警醒的。而且,当政府似乎做出了如此大的努力,来宣称对其中看起来起到最小作用的事物负责时,人们也很容易对此产生怀疑。

另外,如下所示,得标项目似乎只分配到了2380万英镑。另外120万英镑投资在哪里呢?如果它正在寻找最终归属,政府不妨将其投资于急需的电信行业新闻业。现在,这些钱真的会有所作为了。不管怎样,这里是6个得标项目。

5G乡村优先:乡村覆盖和动态频谱接入测试平台和试验

领头机构:思科;拨款数额:430万英镑

思科和首席合作伙伴斯特拉斯克莱德大学将提供测试平台和试验,为农村社区和农业、广播和公用事业等行业开发5G效益,以应对5G农村部署的挑战,并为其构建商业案例。

5G智能旅游业

领头机构:西英格兰联合管理局;拨款数额:500万英镑

该测试平台将在巴斯和布里斯托的主要景点采用增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术,诸如古罗马浴场和千禧广场,专注于为游客提供增强的视觉体验。内容和技术的发展将由BBC和Aardman在布里斯托大学的智能互联网实验室的支持下提供。它将展示自己提供的5G和Wi-Fi以及创新型毫米波回程服务,并将通过网络连接来提供紧急服务能力,以解决安全问题。

伍斯特郡5G联盟——测试平台和试验

领头机构:伍斯特郡本地企业伙伴关系;拨款数额:480万英镑

它将重点关注于通过预防性和辅助维护来提高工业生产力的方法,即通过5G使用机器人、大数据分析和增强现实。它也将兼顾网络安全方面,QinetiQ为5G和物联网技术的“设计安全”提供保障。企业家将有机会在位于莫尔文丘陵科学园中的一个新的商业科技加速器上测试5G功能。

利物浦5G测试平台

领头机构:利物浦“传感之城”;拨款数额:350万英镑

该项目将首先获得一年的资金,届时将看到高价值技术,包括在利物浦城市区域测试平台的贫困社区中部署低成本的开源5G网络、人工智能、虚拟现实和物联网。该联盟将利用这一技术缩小数字鸿沟,同时衡量对病人的监测和帮助、对老人孤独感的管理、对独居人士的援助以及促进医院和社区之间的沟通等方面的影响。

AutoAir:用于联网和自动驾驶车辆的5G测试平台

领头机构:Airspan通信;拨款数额:410万英镑

AutoAir将致力于将5G技术应用于英国米尔布鲁克市的首个车辆试验场,以验证和开发联网及自动驾驶汽车(CAVs)。快速的驾驶速度使蜂窝塔的切换变得复杂,而自动驾驶车辆将需要比当前更多的网络带宽。它还将研究如何将这些5G连接解决方案转换到公路和铁路运输中。

该项目是以5G小型蜂窝基站的加速开发为基础的,这些基站在共享的“中立主机”平台上以授权的Sub 6 GHz和毫米波频段运行,允许多个公共和私营5G运营商利用网络切片同时使用相同的基础设施。

5G乡村综合测试平台(5GRIT)

领头机构:Quickline通信;拨款数额:210万英镑

其目标是最终在坎布里亚郡、诺森伯兰郡、北约克郡、林肯郡、因弗内斯郡、佩思郡和蒙茅斯郡提供高质量的连接性能。在这里,该联盟将为游客开发5G-ready的AR应用程序,并研究高带宽无线连接如何通过使用AR和无人机系统来提高农业中的粮食产量。