URLLC (thông tin liên lạc độ trễ thấp cực kỳ đáng tin cậy) được xác định bởi 3GPP cho 5G (NR) và nhằm đáp ứng các yêu cầu cực kỳ đòi hỏi về độ trễ và tính sẵn có của dịch vụ.Mạng di động 5G (NR) hỗ trợ URLLC phải cung cấp độ trễ thấp và giảm thiểu mất gói tin và giao hàng ngoài trật tự.
I. URLLC Định nghĩa:ITU-R xác định độ trễ máy tính một chiều của người dùng là 1 millisecond trong hệ thống 5G (NR).
•Yêu cầu độ tin cậy cực cao:Từ 99,99% đối với giám sát quy trình đến 99,999999% đối với robot công nghiệp.
• Yêu cầu liên lạc chậm từ đầu đến cuối:Độ trễ lớp ứng dụng dưới 0,5-50 mili giây và độ trễ giao diện không dây 5G dưới 1 mili giây.
II. Ứng dụng URLLC: Các kịch bản ứng dụng khác nhau có thể tận dụng đầy đủ độ trễ thấp cực kỳ đáng tin cậy của nó, bao gồm:
Công nghệ thực tế tăng cường/thực tế ảo và tương tác xúc giáccho phép người dùng trải nghiệm thực tế được tạo ra nhân tạo hoặc có được thông tin bổ sung bằng cách chồng lên thông tin trong thế giới thực.Ứng dụng công nghiệp như quản lý kho và bảo trì thực địa, và dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực quan trọng như phẫu thuật nâng cao.
Nhưxe tự láiCác phương tiện và cơ sở hạ tầng sử dụng các cảm biến tiên tiến, trí tuệ nhân tạo,và các công nghệ truyền thông gần như tức thời để cải thiện đáng kể hiệu quả và an toànNhững lợi thế chính của độ trễ thấp được phản ánh trong lái xe từ xa và chia sẻ cảm biến.
Mạng thông minhđang cải thiện phân phối điện, sử dụng khả năng truyền thông để đạt được sự cân bằng điện tốt hơn và phát hiện và giảm thiểu lỗi.
Điều khiển chuyển độngURLLC được dự kiến sẽ kiểm soát chuyển động và xoay các bộ phận của máy móc theo cách đồng bộ, do đó đạt được hiệu quả cao.
Tiêu chuẩn URLLC
3GPP đã thực hiện bước đầu tiên hướng tới URLLC trong phiên bản 5G đầu tiên của nó, R15; giao diện không khí của nó được xác định với độ trễ1 mili giâyvà độ tin cậy của99.999%Trong kiến trúc mạng NSA (Non-Standalone), mạng lõi và tín hiệu không dây phải dựa trên LTE, không thể đáp ứng các yêu cầu độ trễ từ đầu đến cuối của URLLC.SA (Độc lập)Kiến trúc 5G, có một mạng lõi 5G độc lập và có thể hoạt động mà không cần LTE, cung cấp hai chức năng quan trọngNetwork slicing và mobile edge computing(MEC).
Các yếu tố dẫn đến URLLC:Thời gian trễ từ đầu đến cuối thường phụ thuộc vàoHiệu suất mạngvàKhoảng cách giữa máy chủ và thiết bị người dùng, cả hai đều được tối ưu hóa để chứa các ứng dụng URLLC, bao gồm:
4.1 Air Interface:Tối ưu hóa độ trễ thấp trong 5G được đạt được thông qua khoảng cách hạ đài linh hoạt, lập lịch tối ưu hóa cho độ trễ thấp và truyền tải miễn phí cấp phép lên.các kênh điều khiển mạnh mẽ, và cải tiến HARQ là rất quan trọng để cải thiện độ tin cậy.
Với khoảng cách tàu sân bay mới, khoảng cách tàu sân bay có thể được điều chỉnh từ 15kHz đến 240kHz.Các thuật toán lập kế hoạch có thể lập kế hoạch micro-thời gianĐể tránh sự chậm trễ do yêu cầu tài nguyên truyền tải, truyền tải miễn phí liên kết lên có thể được sử dụng.
Phân phối đa phân sử dụng nhiều ăng-ten tại máy thu và máy phát để tạo ra các tuyến truyền tín hiệu không gian độc lập, do đó ngăn chặn sự cố liên kết duy nhất.NR nhằm mục đích xây dựng các kênh điều khiển mạnh mẽ với tỷ lệ lỗi bit thấp; giới thiệu mã hóa mới và sử dụng các chương trình mã hóa điều chế thấp (MCS) để truyền.do đó làm giảm độ trễ và cải thiện độ tin cậy.
4.2 Cắt mạng:Đây là một tính năng chính của 5G, cho phép phân bổ tài nguyên theo yêu cầu theo nhu cầu dịch vụ của người dùng khác nhau.Các tài nguyên được phân vùng linh hoạt và tách biệt khỏi ảnh hưởng của người dùng khác, tạo ra các kênh logic từ đầu đến cuối. QoS cần thiết cho các đoạn người dùng có thể được cấu hình theo yêu cầu từ giao diện không dây đến mạng cốt lõi. Ví dụ, cho cùng một người dùng,5G có thể tạo ra một đoạn video phát trực tuyến công suất cao cho các dịch vụ băng thông rộng di động nâng cao (eMBB) mà không có những hạn chế độ trễ nghiêm ngặt; đồng thời, nó cũng có thể tạo ra một đoạn chậm cho giao tiếp chậm cực kỳ đáng tin cậy (URLLC) để điều khiển robot.Chức năng kinh doanh - Tính năng này chỉ áp dụng cho kiến trúc độc lập (SA) của mạng lõi 5G.
4.3 Điện toán cạnh di độnggiảm đáng kể độ trễ và cải thiện độ tin cậy bằng cách lưu trữ các ứng dụng người dùng trên "bề cạnh" của Mạng truy cập vô tuyến đám mây (C-RAN).độ trễ truyền chủ yếu phụ thuộc vào truy cập không dây. Hosting ở cạnh tránh đi qua mạng lõi và giảm số lượng các nút trong đường dẫn dữ liệu, do đó cải thiện độ tin cậy.
