《電子技術應用》
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5G低時延高可靠場景傳輸可靠性性能評估
電子技術應用
陳鋒1，譚津2，王潔2，馬曉冬2
1.中國人民解放軍63896部隊，河南 洛陽 471000；2.中國電子信息產業(yè)集團有限公司第六研究所，北京 100083
摘要： 超高可靠低時延通信（URLLC）是5G三大應用場景之一，具有高可靠性和低時延的特性，針對該場景進行建模和仿真評估對于通信系統(tǒng)的設計、規(guī)劃以及業(yè)務應用具有重要意義。重點評估URLLC場景的可靠性，通過評估重傳次數(shù)、收發(fā)天線配置和碼本選擇三類參數(shù)對傳輸可靠性的影響和參數(shù)尋優(yōu)，證明了通過合理的上述參數(shù)配置，可以滿足URLLC場景的可靠性需求。仿真驗證結果和結論可以為URLLC的實際應用和部署提供參考和參數(shù)配置經驗。 關鍵詞：超高可靠低時延通信；誤碼率；可靠性評估
中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234611
中文引用格式： 陳鋒，譚津，王潔，等. 5G低時延高可靠場景傳輸可靠性性能評估[J]. 電子技術應用，2023，49(12)：70-74.
英文引用格式： Chen Feng，Tan Jin，Wang Jie，et al. Transmission reliability performance evaluation of 5G URLLC[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(12)：70-74.
Transmission reliability performance evaluation of 5G URLLC
Chen Feng1，Tan Jin2，Wang Jie2，Ma Xiaodong2
1.Chinese People's Liberation Army 63896 Unit， Luoyang 471000， China； 2.The 6th Research Institute of China Electronics Corporation， Beijing 100083， China
Abstract： Ultra-reliable and low-latency communications (URLLC) is one of the three application scenarios of 5G. It has the characteristics of high reliability and low delay. Modeling and evaluation for this scenario is significant for the design, planning and service application of communication systems. This paper focuses on the reliability evaluation for URLLC. By evaluating the impact of retransmission times, transceiver antenna configuration, and codebook selection on transmission reliability and parameter optimization, it is proved that the reliability requirements of URLLC scenarios can be met through reasonable configuration of the above parameters. The simulation results and conclusions in this paper can also provide reference and parameter configuration experience for the practical application and deployment of URLLC.
Key words : URLLC；error rate；reliability evaluation

0　引言

5G應用劃分為三大場景，分別為增強型移動寬帶（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）、超高可靠低時延通信（Ultra-Reliable and Low-Latency Communications，URLLC）、海量機器類通信（Massive Machine Type Communications，mMTC)[1]。其中URLLC被業(yè)界廣泛認為其可以應用于工業(yè)控制、工廠自動化、智能電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)通信、遠程手術等領域，期待典型業(yè)務需求是低時延和高可靠性[2-4]。第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）提供了多種URLLC業(yè)務以及需求，觸覺交互業(yè)務和自動化控制業(yè)務需實現(xiàn)空口傳輸時延低于0.5 ms和1 ms，數(shù)據(jù)傳輸可靠性要達到10-5或者10-6的誤碼率[5]。5G系統(tǒng)復雜，各類參數(shù)選擇和設計對系統(tǒng)性能影響較大，參數(shù)配置不合理將進一步影響各類業(yè)務的性能和用戶感知，因此預先仿真評估對于通信系統(tǒng)的設計、規(guī)劃和應用意義重大。

針對超可靠低時延目標的實現(xiàn)，目前主要研究集中在物理層優(yōu)化和跨層分析兩方面。文獻[6]研究了可達速率和誤碼率的關系，通過帶寬、功率和單用戶不同時隙來分配URLLC資源；文獻[7]提出基于調頻重傳方式，利用多用戶分集提高可靠性增益；文獻[8]利用接口分集技術提升URLLC可靠性，通過多種通信技術傳輸數(shù)據(jù)獲得分級增益。

本文針對URLLC場景的可靠性進行評估，首先通過鏈路仿真探索幾類系統(tǒng)參數(shù)和配置對可靠性的影響，選取較優(yōu)的參數(shù)配。其次，通過系統(tǒng)仿真方法評估URLLC業(yè)務在不同參數(shù)配置下能否滿足高可靠性的要求。仿真結果可幫助優(yōu)化資源分配策略，驗證和比較不同技術方案在實際場景中的效果，有效指導URLLC在實際應用中的參數(shù)配置。


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作者信息：

陳鋒1，譚津2，王潔2，馬曉冬2

（1.中國人民解放軍63896部隊，河南 洛陽 471000；2.中國電子信息產業(yè)集團有限公司第六研究所，北京 100083）




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