5G|NR-U是什么?

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本文来自5G通信
7月3日,3GPP正式发布Rel-16版本的5G标准,5G正式步入第二阶段,进军行业应用将成为这一阶段的主要任务。在5G应用中有一个5G免频谱许可的概念,它是什么?有什么用?
 
5G NR-U
5G NR-U,5G NewRadio in Unlicensed Spectrum 就是工作于免许可频段的5G空中接口。满足监管规则条件下无需经由主管机关授权即可使用的频谱。 
 
这里有两个概念:
1、必须满足满足监管规则。
2、非5G指定的频谱。
 
这是什么意思呢?就是无线电管理部门不允许给公众用的频谱,不能用;已经在5G频谱定义的频率,不属于NR-U的范畴。
 
哪些满足?Wifi啊,蓝牙啊等等,这些频谱都是无线电管理部门放给公众,可以不经过许可直接用的。
 
5G,终于要对广泛的行业应用下手了。
 
在公众频段上,建5G私有网络
NR-U在5G R16版本里定义,这大大拓展了5G的应用领域,主要由通信运营商之外的实体部署与运营,在小范围内提供私有网络服务。例如制造商、机场、体育馆、有线电视运营商,都可以接入5G网络。
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这是什么概念呢?智能工业化需要5G,电网需要5G,智慧城市需要5G,智能交通需要5G,有线电视服务商需要5G,互联网巨头也需要5G,各行各业都需要5G,但部署却是极大的难题,等运营商一个个来定制化部署,周期长、费用高,而且需要把原有的网络设备全部推倒重来,这对行业应用的拓展形成了极大的阻力。
 
而5G NR-U,可以解决这个问题。
 
R16定义了两种NR-U组网的方式:
1、NR-U LAA 3GPP R16(混合组网方式)
2、NR-U Stand alone 3GPP R16 (独立组网方式)
 
NR-U LAA混合组网实际上类似于双连接技术,它将5G授权频段作为锚点,并定义为Pcell(Primary Serving Cell,主服务小区),Pcell传送控制信令和高QoS数据,而非授权频段(例如Wifi)定义为Scell(Secondary Serving Cell,从服务小区),只传送数据,这样,既有5G系统的控制,又能充分利用wifi等的数据传输,从而大幅提升上下行速率。
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NR-U LAA示意图
而NR-U Stand alone 则直接将权限放给5G私有网络,只要私有网络符合3GPP规范接口,就可以接入5G网络,这样,基本上行业用户就可以私建5G专用网络了,甚至于,你自己在家都可以建,不管你是用wifi、wifi6、蓝牙等等都可以。
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NR-U 独立组网示意图
 
有了NR-U Stand-alone,5G将毫无限制地扩展到非授权频谱领域,好处非常明显:
1、既缓解运营商5G组网的压力,极大减少投入。
2、方便各行业应用快速接入,促进万物互联。
3、保障行业用户自有网络的私密性。
4、密集区域缓解5G频谱不足造成的带宽小。
 
对于5G垂直领域应用,例如智能工厂,可以使用授权频谱下的5G NR,也可以使用非授权频谱下的5G NR-U,既可以向运营商定制专用的网络切片,使用MEC(边缘计算),也可以通过wifi自建网络接入5G,而wifi6的发展,5G NR-U下也可以达到99.999%的可靠性。
 
LBT :Listen Before Talk,发送前监听信道,随机访问,增加可用性;
 
FBE:Frame Base Equipmenet,基于帧的设备,时间同步,降低时延;
 
时间同步与5GCoMP(CoordinatedMulti-Point,协作式多点)结合,提升容量和可靠性;
 
受控私有网提高可靠性,安全性
 
低时延、高可靠、大带宽、海量接入,行业应用可以逐渐放弃传统的wifi了。
 
如果,将一部分毫米波划入公共频谱,则更佳!
 
5G NR-U 面临的问题和挑战 
1、干扰的风险
WIFI等公共频谱,存在相互干扰的风险,因为这些频谱,谁都可以使用,又不能像运营商一样统一规划频谱,相互干扰的可能性较大。
 
2、各国公共频段不统一
各国政府制定相应的公共频段不统一,给设备制造带来较高难度。
 
3、部署参差不齐
由工厂、企业、个人自行部署,缺乏规范性,技能水平参差不齐,失去了电信级稳定可靠,需要行业规范。
 
4、NR-U的商业风险
NR-U很多专利在高通手中,高通,你懂的,4G刚刚摆脱了“高通税”,NR-U这个税又要重返通信市场吗?
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