Suport pentru fiabilitate ridicata si servicii de latenta redusa, cum ar fi conducerea autonoma.

Retelele 5G sunt proiectate pentru a sustine trei categorii de servicii:

  • eMBB (banda larga mobila imbunatatita): acces la internet cu latime de banda mare, adecvat pentru navigarea pe web, streaming video si realitate virtuala. Acesta este serviciul de acces la Internet cu care suntem obisnuiti cu smartphone-urile.
  • mMTC (Massive machine type communication): acces la Internet in banda ingusta pentru dispozitive de detectare, masurare si monitorizare.

    Array

  • URLLC (comunicare ultra-fiabila cu latenta scazuta): servicii pentru dispozitive sensibile la latenta pentru aplicatii precum automatizarea din fabrica, conducerea autonoma si operatia la distanta. Aceste aplicatii necesita o latenta sub-milisecunda cu rate de eroare mai mici de 1 pierdere de pachete in pachete de 10⁵ [UIT-R M.2410.

    Array

    0].

Trebuie concepute noi tehnici pentru a indeplini cerintele stricte de latenta si fiabilitate pentru URLLC. Acest post examineaza astfel de tehnici.

Array

Transferul de legatura in sus pentru o noua transmisie adauga multa latenta. Urmatoarea secventa este urmata:

  1. UE primeste date noi pentru transmitere in legatura ascendenta.
  2. UE asteapta apoi oportunitatea prestabilita de a transmite cererea de programare (SR).

  3. UT trimite o cerere de programare (SR) catre statia de baza.
  4. Statia de baza trimite apoi o subventie de programare (SR) prin PDCCH.
  5. UE raspunde la grant si transmite datele pe PUSCH.

Urmatoarea figura ilustreaza latenta excesiva implicata in acest transfer. UE trebuie sa recurga la aceasta abordare cu latenta ridicata, deoarece toate transmisiile de legatura in sus trebuie sa fie ortogonale. Acest lucru implica faptul ca niciun UE nu poate transmite in acelasi timp. Acest lucru duce la faptul ca UE-urile depind intotdeauna de statia de baza pentru a aloca resurse care nu vor duce la interferente.

Acces conventional bazat pe subventii (credit: Ericsson)

Serviciile URLLC vor utiliza o resursa gratuita pentru a transmite date. Acest lucru este prezentat in urmatoarea diagrama de secventa. Aici UE transmite doar primind date noi, nu trebuie sa astepte ca statia de baza sa aloce resurse.

Reducerea latentei cu acces gratuit acordat (credit: Ericsson)

Coduri de fantana analogice cu acces multiplu (MF-AFC)

Acordarea gratuita a accesului non-ortogonal multiplu (NOMA) este posibila folosind tehnici de codificare care decodeaza in comun transmisii multiple la statia de baza. O astfel de tehnica este descrisa in hartie Coduri de fantana analogice cu acces multiplu. Urmatorul citat din lucrare descrie MF-AFC.

In schema propusa, denumita cod fountain analog cu acces multiplu (MA-AFC), fiecare utilizator foloseste un cod AFC pentru a genera un numar potential nelimitat de simboluri codate. Deoarece suma simbolurilor codificate de la diferiti utilizatori este receptionata la destinatie, semnalele primite la destinatie pot fi vazute ca simboluri codificate ale unui cod AFC echivalent cu un grad de cod mai mare. Ca urmare, decodificatorul standard de propagare a credintei (BP) poate fi utilizat pentru a decoda impreuna toti utilizatorii de la destinatie.

Exemple de latenta 5G NR

Tabelele TDD si FDD subliniaza reducerea latentei atunci cand sunt utilizate scheme gratuite de grant.

Latenta 5G NR pentru retelele FDD si TDD (credit: Ericsson)

Serviciile URLLC pot reduce latenta legaturilor descendente prin impiedicarea transmisiilor eMBB. Planificatorul MAC de legaturi descendente poate fura resurse din resurse eMBB programate pentru a transmite date URLLC. Se va utiliza un indicator de preemptiune pentru a notifica UE despre furtul URLLC.

URLLC preintampina transmisia de date in banda larga (credit: URLLC in Downlink)

Diversitatea pe un link imbunatateste fiabilitatea. Urmatoarea figura arata relatia dintre rata de eroare (axa X) si castigul necesar pentru a compensa decolorarea (axa Y).

  • Pe un singur canal de diversitate (linia albastra), aveti nevoie de un castig de 90 dB pentru a obtine o rata de eroare de 1 in miliard.
  • Un canal divers pe 8 cai (linia rosie), cerinta dvs. de castig scade la 18 dB pentru aceeasi rata de eroare de 1 in miliard.

Fiabilitate imbunatatita cu diversitate (credit: Ericsson)

URLLC va necesita trimiterea de mesaje foarte scurte in intervalul de 10 pana la 100 de biti. Schemele de codare a canalelor, cum ar fi codurile LDPC si Polar, trebuie sa fie reglate cu precizie pentru mesaje scurte. Schemele de codificare candidate pentru URLLC sunt comparate in figura urmatoare.

Candidati pentru codificarea canalelor pentru URLLC (credit: Coduri de lungime scurta a blocului pentru URLLC)

Retineti ca tehnicile de codare pentru URLLC trebuie sa fie comparate cu limita PPV, deoarece limita Shannon nu se aplica pentru astfel de mesaje.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR