URLLC (communications ultra fiables à faible latence) est défini par le 3GPP pour la 5G (NR) et vise à répondre aux exigences extrêmement élevées en matière de latence et de disponibilité des services.Les réseaux mobiles 5G (NR) prenant en charge l'URLLC doivent fournir une faible latence et minimiser les pertes de paquets et la livraison hors-ordre..
I. URLLC Définition:L'UIT-R spécifie une latence de plan utilisateur unidirectionnelle de 1 milliseconde dans les systèmes 5G (NR).
• les personnes âgéesExigences de fiabilité très élevées:Cette valeur varie de 99,99% pour la surveillance des processus à 99,999999% pour les robots industriels, ce qui couvre la perte de paquets de transmission et le réarrangement de paquets, qui doivent tous deux être aussi faibles que possible.
• Exigences de communication de bout en bout à faible latence:La latence de la couche d'application est inférieure à 0,5 à 50 millisecondes et la latence de l'interface sans fil 5G est inférieure à 1 milliseconde.
II. Applications concernant les URLLC: Différents scénarios d'application peuvent tirer pleinement parti de sa faible latence ultra fiable, notamment:
Réalité augmentée/réalité virtuelle et technologies d'interaction haptiquepermettent aux utilisateurs d'expérimenter des réalités créées artificiellement ou d'obtenir des informations supplémentaires en superposant des informations du monde réel.applications industrielles telles que la gestion des entrepôts et l'entretien sur le terrain, et devrait être appliquée dans des domaines critiques tels que la chirurgie améliorée.
Commevéhicules autonomesLes véhicules et les infrastructures utilisent des capteurs avancés, l'intelligence artificielle, des systèmes de mesure et de mesure de l'environnement.et des technologies de communication presque instantanées pour améliorer considérablement l'efficacité et la sécuritéLes principaux avantages de la faible latence se reflètent dans la conduite à distance et le partage de capteurs.
Réseaux intelligentsaméliorent la distribution de l'électricité, en utilisant les capacités de communication pour améliorer l'équilibre énergétique et détecter et atténuer les pannes.
Contrôle du mouvementL'URLLC est censé contrôler le mouvement et les pièces tournantes des machines de manière synchronisée, ce qui permet d'atteindre une efficacité élevée.
III. Normes URLLC
3GPP a fait le premier pas vers URLLC dans sa première version 5G, R15; son interface aérienne a été définie avec une latence de1 millisecondeet une fiabilité de99999%Dans l'architecture de réseau NSA (Non-Standalone), le réseau central et la signalisation sans fil doivent s'appuyer sur LTE, qui ne peut pas répondre aux exigences de latence de bout en bout d'URLLC.SA (indépendant)L'architecture 5G, qui dispose d'un réseau de base 5G indépendant et peut fonctionner sans LTE, fournit deux fonctions importantesle slicing de réseau et le mobile edge computing(MEC)
IV. Facteurs déterminants de l'URLLC:La latence de bout en bout dépend généralement dePerformance du réseauet ledistance entre le serveur et l'équipement utilisateur, qui sont tous deux optimisés pour accueillir les applications URLLC, y compris:
4.1 Interface aérienne:L'optimisation de la faible latence en 5G est réalisée grâce à une espacement flexible des sous-carrières, à une planification optimisée pour une faible latence et à une transmission sans subvention de liaison montante.des canaux de contrôle robustes, et les améliorations de HARQ sont cruciales pour améliorer la fiabilité.
Avec le nouvel espacement des sous-porteuses, l'espacement des sous-porteuses peut être ajusté de 15 kHz à 240 kHz. Un espacement plus grand signifie une durée de symbole plus courte, raccourcissant ainsi l'intervalle de planification.L'algorithme de planification peut planifier des micro-tempsPour éviter les retards causés par la demande de ressources de transmission, la transmission sans subvention en liaison montante peut être utilisée.
Le multiplexage différentiel utilise plusieurs antennes au récepteur et à l'émetteur pour créer des voies de propagation spatiales indépendantes du signal, évitant ainsi les pannes de liaison unique.NR vise à construire des canaux de contrôle robustes avec de faibles taux d'erreur de bitsLe mécanisme de retransmission HARQ est amélioré par la préallocation des ressources de retransmission,réduisant ainsi la latence et améliorant la fiabilité.
4.2 Coupe de réseau:Il s'agit d'une caractéristique clé de la 5G, qui permet d'allouer des ressources à la demande en fonction des besoins de service des différents utilisateurs.Les ressources sont séparées de manière flexible et isolées de l'influence des autres utilisateurs, créant des canaux logiques de bout en bout. Le QoS requis pour les tranches d'utilisateurs peut être configuré à la demande de l'interface sans fil au réseau central. Par exemple, pour le même utilisateur,La 5G peut créer une tranche de streaming vidéo de grande capacité pour les services à haut débit mobile amélioré (eMBB) sans contraintes de latence strictes; en même temps, il peut également créer une tranche à faible latence pour une communication à faible latence ultra fiable (URLLC) pour le contrôle du robot.Fonctionnalité commerciale - Cette fonctionnalité est uniquement applicable à l'architecture autonome (SA) du réseau de base 5G.
4.3 L'informatique de bord mobileréduit considérablement la latence et améliore la fiabilité en hébergeant les applications utilisateur sur le "bord" du Cloud Radio Access Network (C-RAN).La latence de transmission dépend principalement de l'accès sans fil. L'hébergement à l'extrémité évite de traverser le réseau central et réduit le nombre de nœuds dans le chemin de données, améliorant ainsi la fiabilité.
