014 IMT2020 性能要求和评估指南

文摘   2024-11-26 22:00   江苏  
传送门:LTE合集


什么是 IMT-2020?


IMT-2020 是 ITU 为第五代移动通信系统(5G)制定的技术标准框架。其目标是实现更高的数据速率、更低的延迟、更大的连接密度和更强的频谱效率,以满足未来各种通信场景的需求。

技术性能要求

基于 ITU 在2015年发布的《愿景建议书》,IMT-2020 制定了一套最低技术性能要求,这些要求是评估 5G 候选技术的重要基准。'

技术参数

ITU 在 M.2410 报告中列出了 14 项技术参数,每一项都有明确的最低性能要求,如图2.1所示。这些参数涵盖了 5G 系统的关键能力,例如:
  • 峰值数据速率(Peak Data Rate):表示系统在理想情况下能提供的最高速率。
  • 用户体验数据速率(User Experienced Data Rate):反映普通用户在实际环境中的感知速率。
  • 频谱效率(Spectrum Efficiency):衡量每单位频谱资源的传输效率。
  • 端到端时延(Latency):通信过程中信号传输的时间延迟。
  • 连接密度(Connection Density):单位面积内支持的最大设备连接数量。
  • 能量效率(Energy Efficiency):单位能耗传输的数据量。
  • 可靠性(Reliability):系统在一定条件下成功完成任务的概率。

评估指南


M.2412 报告定义了如何评估候选的无线接口技术(RIT, Radio Interface Technology),其结构与之前针对 4G 的 IMT-Advanced 类似

评估方法

评估方法围绕 M.2410 中的 14 项性能参数,并引入了两项额外要求:


测试环境

为了保证评估的一致性和科学性,ITU 定义了基于《愿景建议书》中使用场景的五个测试环境:
1,室内热点-eMBB(Indoor Hotspot):针对办公场所和购物中心的室内独立环境,主要面向高用户密度的静止和行人用户。
2,密集市区-eMBB(Urban Macro):高用户密度和高流量负载的城市环境,涵盖行人和车辆用户。
3,郊区-eMBB(Rural Macro):覆盖范围较广且连续的农村环境,支持行人、车辆和高速车辆用户。
4,市区宏基站-mMTC(Urban Macro)目标为高数量连接的机器类型设备,强调连续覆盖的城市宏基站环境。
5,市区宏基站-URLLCUrban Macro):针对超高可靠性和低时延通信的城市宏基站环境。
每个测试环境包含多个评估配置,这些配置详细描述了用于仿真和分析的参数,比如基站位置、用户分布、传播模型等。

候选技术的评估方法


对候选技术的要求评估主要通过以下三种方式进行:仿真、分析、检查。


仿真

仿真是一种通过建立虚拟模型,模拟无线通信系统在特定场景下的行为,以测试候选技术性能的方法。

仿真是最复杂的评估方式,需要高精度的模型和大量计算资源,包括:

  • 系统级仿真:模拟整个通信系统的性能,例如基站与用户终端之间的交互。系统级仿真通常基于不同的测试环境,如:室内热点(高密度用户环境)、城市宏蜂窝(城区场景)、高速移动场景(如高铁或车联网)。

  • 链路级仿真:聚焦于单个通信链路的性能,例如信道编码和调制效率。

评估指标包括:频谱效率、连接密度、移动性和靠性。

  • 频谱效率:包括平均频谱效率和第五百分位频谱效率(反映最差用户的体验)。

  • 连接密度:单位面积内最大可支持的连接数。

  • 移动性:在不同速度和场景下的性能。

  • 可靠性:如通信成功率或丢包率。

分析

分析通过计算、推导或验证无线接口技术的理论性能来评估技术要求。与仿真相比,分析更侧重于理论推导,复杂性较低,需要准确的数学模型和技术参数。

评估指标包括:

  • 峰值频谱效率:表示单位频谱资源所能承载的最大数据速率。

  • 峰值数据速率:指候选技术在理想条件下的最大传输速率。

  • 用户体验数据速率:普通用户在现实场景中的平均速率。

  • 区域流量容量:单位面积内支持的最大流量密度。

  • 控制平面与用户平面时延:例如建立连接或传输数据的延迟。

  • 移动性中断时间:用户设备在基站切换过程中通信中断的时间。


检查

通过检查候选技术的功能和设计文档,评估其对特定要求的支持。不需要仿真或复杂计算,主要依赖文档审查。快速有效,但依赖候选技术的详细说明。

评估指标包括:

  • 带宽支持:候选技术是否支持指定的带宽范围。

  • 能量效率:单位能耗下的通信效率。

  • 广泛服务支持:对各种业务类型(如语音、数据、物联网)的适配性。

  • 频谱频段支持:技术对低频、中频和高频(如毫米波)的兼容性。


评估流程


候选技术提交:技术提案由候选技术开发方提交至 ITU-R,进入评估阶段。评估方式包括:

  • 自评估提案方自行完成评估。

  • 部评估由外部独立评估小组对一个或多个候选技术进行部分或完整的评估。外部评估小组通常由学术界、行业专家和第三方机构组成,以确保评估结果的客观性。

评估目标确定候选技术是否满足 ITU 制定的最低性能要求。通过多维度比较,筛选出最优的无线接口技术。

从小空间阅读到大空分享,本文内容主要来自《5GNR: The Next Generation Wireless Access Technology》,由 @阿米尔C 整理

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阿米尔C,2016年CSDN博客之星。予人玫瑰,手留余香。
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