5G相關標準資料整理

從3G、4G到之後的5G的電信標準，一直是一個兵家必爭之地

此篇文章針對5G的標準組織以及4G到5G的演進做一個整理，幫助自己了解這些組織之間的關係

眾所皆知，4G LTE的標準由3GPP所制定

而3GPP的標準是為了合乎國際電信聯盟(ITU，International Telecommunication Union)提出的需求：

  • 3G: IMT-2000
  • 4G: IMT-Advance
  • 5G: IMT-2020

IMT-2020的需求，滿足了NGMN(Next Generation Mobile Networks)於2015年發表的5G White Paper中提出的需求，包含了需要滿足的場景、應用以及QoS指標等等。

3GPP的Partner包含了:

  • ETSI: The European Telecommunications Standards Institute，歐洲電信標準協會
  • CCSA: China Communications Standards Association，中國通信標準化協會
  • ATIS: The Alliance for Telecommunications Industry Solutions, USA
  • ARIB: The Association of Radio Industries and Businesses, Japan
  • 其他請參考3GPP的Parners list
3GPP的5G標準時程分為兩個Phase (Release 15 & 16)，分別於2018年6月和2019年12月Freeze

至於詳細的時程和各個Phase /Stage所要完成的標準制定，可參考3GPP提供的投影片

最終，3GPP將於2020年Q1向ITU提交5G的Spec.，此一標準將滿足IMT-2020的需求和KPIs

關於5G的基本介紹，可以參考以下這幾篇文章：
5G是什麼？ 圖說5G那點事:此篇作者脈絡清晰，能夠幫助了解4G演進到5G將導入的技術，以及使用這些技術的原因。
再見MME...5G核心網你徹底變了！:此篇主軸為核心網路的演進。
eMBB/URLLC/mMTC鼎立　5G標準制定全面啟動: 此篇介紹了ITU提出的幾個5G的應用場景，分別說明如下：
  1. eMBB(Enhanced Mobile Broadband): eMBB指的是更快速的傳輸速率(10Gbps↑)
  2. URLLC(Ultra-reliable and Low Latency Communications): URLLC指的是更低的延遲，像是自動駕駛車和遠端醫療手術等應用
  3. mMTC(Massive Machine Type Communications): 指的是更大量、更密集的機器通訊(每平方公里100萬個以上的裝置進行連線)

ITU-2020中所提到5G的應用場景，包含eMBB、URLLC和mMTC

ITU-2020中所訂定的8個KPIs，其訂定標準參考NGMN的5G White Paper


3GPP Release 15主要是針對5G核網基礎元件的制定(包含元件名稱、功能以及Call Flow)，另外，還包含了5G NR(New Radio)和核網佈建的制定，非獨立(NSA)5G NR將利用現有的LTE技術和核心網路作為移動性管理和網路覆蓋範圍的控制平面連結點，同時增加新的5G NR節點來增加用戶平面的容量。獨立(SA)5G NR則是讓5G NR具有完全的用戶平面和控制平面的能力，且可利用新的5G核心網架構。簡單來說，5G NSA的基地台(NR)，仍然和4G的核網進行溝通，而5G SA的基地台(NR)會直接和5G的核網(NGC)進行溝通，這中間的演進，可以參考以下幾篇文章(可以只看前面2篇即可):
5G核心網路的元件的功能及介紹，可以參考這份投影片，這份投影片將5G核心網路(NGC)中的各元件和4G核心網路(EPC)做了對應。

MEC(Multi-access Edge Computing):   邊緣計算，主要是為了降低使用者存取服務的延遲以及減低核心網路的負擔，概念類似於電腦中的cache，將常用或是要求低延遲的服務，放到靠近用戶或裝置的Edge cloud中，例如自動駕駛車、高畫質影音等等，詳細內容可參考ETSI的white paper(key word: MEC)，另外，提供一些參考資料:
ETSI   MEC   White   Paper (September 2015):   ETSI最初版本的MEC   white   paper
This white paper describes the architecture and evolution roadmaps of China.: 中國聯通、中興通訊和Intel在2018 MWC上發表的Edge-Cloude white paper

另外，提供一些參考資料(待補充&整理):
神秘組織3GPP 中国移动 C-RAN 演进
Sub-6GHz 或 28GHz mmWave，5G 網路需了解的一些事: 高通的5G晶片技術
System architecture milestone of 5G Phase 1 is achieved: 此篇是關於3GPP Release 15(End of 5G SA2)所完成制定的項目
TS 23.501: System Architecture for the 5G System; Stage 2
TS 23.502: Procedures for the 5G System; Stage 2
TS 23.503: Policy and Charging Control Framework for the 5G System; Stage 2


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