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IMT-2020(5G)地面无线电接口技术(RIT)规范

浏览:3472  来源:通信人在线  日期:2026-06-27

一、引述

ITU命名为IMT-2020系统的第五代移动通信系统(5G)可实现全球兼容性、国际漫游以及在各种使用场景下接入服务,包括增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)以及超可靠和低延迟通信(URLLC)。IMT-2020技术将进一步丰富全球通信生态系统,拓展创新应用范围,支持物联网蓬勃发展,包括机器对机器通信和其他创新应用。

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为此,ITU-R20159月,首次发布了ITU-R M.2083IMT愿景-2020年及之后IMT未来发展的框架和总体目标》建议书,旨在通过论述潜在用户和应用趋势、流量增长、技术趋势和频谱作用,并通过为2020年及之后的IMT框架及能力设计指南,从而确立2020年及之后的IMT发展愿景。

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而后, ITU-R M.2083建议书的基础上,于201711月发布了ITU-R M.2410IMT-2020无线电接口的技术性能有关的最低要求》技术报告,依此向全球征集相关IMT-2020的无线传输技术(RTTRadio Transmission Technology)及其无线接口技术(RITRadio Interface Technology),为ITU推出5G移动通信的无线接口技术的详细规范做出准备。

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鉴于上,ITU-R终于在20212月发布了ITU-R M.2150-0《国际移动通信-2020IMT-2020)地面无线电接口的详细规范》建议书,它确定和提供了有关IMT-2020地面部分相关无线传输技术(RTT),并对RTT的无线电接口技术(RIT)给出了详细的规范

本次ITU-R M.2150确定的IMT-2020无线传输技术(RTT,同样是从多个标准化组织(或称全球核心规范(GCS)提出者和转化组织(TTC))所提供的不同RTT方案中,推荐了四套RTT方案,其中2RTT本身是无线电接口技术集(SRITSet of Radio Interface Technologies,即是分别由两种RIT所构成,但它们构成的方式有所不同。四套RTT方案具体情况详见下表1(包括RTT方案名称及提供者),具体由成员国根据自己的国情自主选用,它们都可实现全球兼容性和国际漫游。

1ITU-R M.2150确定的IMT-2020RTT四套方案

二、IMT-2020的基本RTT简介

实际上ITU-R M.2150给出的IMT-2020RIT详细规范涉及到4种基本的RTT技术,这4种基本RTT技术构成了IMT-20204RTT方案。下述简要介绍4种基本的RTT技术

1RTTE-UTRA/LTE

E-UTRA/LTE(演进的UMTS地面无线接入/长期演进项目)方案是基于3GPP LTE 版本R15R16,它是早期版本的演进,包括FDDTDD的双工模式。E-UTRA/LTE方案使用FDD运作时,适用于成对频谱的操作,或者使用 TDD运作时,适用于不成对频谱的操作。既支持全双工FDD,也支持半双工FDD;还支持TDDFDD频谱的聚合。E-UTRA/LTE的无线网络架构如下图2-1所示;E-UTRA/LTERTT的主要技术特征可见下表2-1中。事实上,E-UTRA/LTERTT即是3GPPLTE4G)系统的演进增强版(其核心网称为EPC),也是ITUIMT-Advanced推荐的两种RTT之一

2-1E-UTRA/LTE RIT的无线网络架构

2-1 E-UTRA/LTENR RTT的主要技术特征

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2RTTNR

IMT-2020NRNew Radio新无线)RTT,是基于3GPP NR版本的R15及以上版本(R15~R18)。同样,NR RIT使用FDD运作时,适用于成对频谱的操作,或者使用 TDD运作时,适用于不成对频谱的操作。支持高达400 MHz的信道带宽和16个分量载波上的载波聚合。NR的无线网络架构如下图2-2所示;NRRTT的主要技术特征也汇总于表2-1中,以作比较。

2-2NR-RIT的无线网络架构

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比较图2-2和图 2-1可知,NR不仅其无线接入网(RAN)有所变化(被3GPP称为NG-RAN),且连接的5G系统(5GS)的核心网也发生了变化(被3GPP称为5GC)。NG-RAN2G时的BSS3G时的UTRAN4G时的E-UTRAN相比,是一个能满足多场景的多层异构网络,能够容纳已广泛应用的各种无线接入技术。因此,它的无线协议架构包括了用户平面(UP)、控制平面、综合接入和回程(IAB)架构。NG-RAN支持多无线双连接(MR-DC)操作,包括支持MR-DCEPCMR-DC5GC,等等。因此,NRRTT支持的上/下链路的峰值数据速率,要远高于E-UTRA/LTERTT(具体详见表2-1中)。

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3RTT5Gi

5Gi无线传输技术(RTT)方案是由印度电信标准发展协会(TSDSI)提供的一种通用的无线传输技术,该RTT致力于连接下一代设备并在各个领域提供服务。特别是,该RTT着重表现于下表2-3所列技术特征。

2-35Gi-RIT的技术特征

4RTTDECT-2020 NR

DECT-2020 NR方案是由欧洲ETSITC DECT开发的,IMT-2020DECT-2020 NR是应具有其Release 1及更高版本。DECT-2020 NR是传统增强型数字无绳电话(DECTDigital Enhanced Cordless Telecommunications)技术的演进,具有5G环境下应用,旨在为部署在各种场景和市场中的无线应用程序提供精细但功能强大的技术基础,它的用途基础详见下表2-4所述。因此,单独使用DECT-2020 NR-RIT是不可以满足IMT-2020的要求的。

2-4DECT-2020 NR-RIT的应用基础

三、M.2150建议的IMT-2020的四套RIT规范

事实上,对于上述所介绍的4种无线传输技术(RTT),ITU-R M.2150建议书均给出了它们的详细无线接口技术(RIT)要求。然而,有的技术单独使用是不能满足IMT-2020性能要求的,必须与其它技术组合使用。这就形成了IMT-2020RIT四套规范,其中有两套SRIT,即两种RIT的组合。下述对M.2150建议的IMT-2020四套RIT规范予以概要介绍,若要具体了解ITU-R M.2150建议书详细规范内容的请查阅下附件3。四套RIT规范(包括两套SRIT都可在所有不同的测试环境中满足IMT-2020的所有技术性能要求。

附件 3ITU-R建议书 M.2150-302/2026)《国际移动通信-2020IMT-2020)地面无线电接口的详细规范》

第一套规范:3GPP 5G- SRIT

3GPP 5G- SRIT规范要求,是由3GPP E-UTRA/LTERIT作为一部分、3GPP NRRIT作为一部分,两部分共同组成IMT-2020的一套SRIT。这即是我们平常所说的5G系统的非独立组网方式(NSANon-Standalone)。该规范可以利用4G网络(包括EPC)加5G基站快速部署5G系统(5GS)。

第二套规范:3GPP 5G- RIT

3GPP 5G- RIT规范要求,单独使用3GPP NRNRR15以上版本)的RIT作为IMT-2020的一套RIT。这即是我们平常所说的独立组网方式(SA Standalone)。此时需要完全新建5G核心网(5GC)和5G无线接入网(NG-RAN)才能投入使用,并实现真正的5GS

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第三套规范:TSDSI 5Gi - RIT

TSDSI 5Gi-RIT规范要求,单独使用由印度电信标准发展协会(TSDSI)开发的称之为5GiRTT方案作为IMT-2020RIT。该RTTITU-R M.2150建议书中表述的内容较少。

第四套规范:DECT 5G-SRIT

根据DECT 5G-SRIT的规范要求,它是包括DECT-2020 NR作为一个RIT组件和3GPP NR作为另一个RIT组件,来构成IMT-2020RIT集合。注意,在这里M.2150建议书使用了“组件(component)”术语,它与第一套规范(3GPP 5G- SRIT)的称呼不同。事实上,该SRIT实现5G系统(5GS)的应是3GPP NRDECT-2020 NR作为技术基础,包括但不限于无绳电话、音频流应用、专业音频应用、物联网(IoT 的消费者和工业应用,例如工业和楼宇自动化和监控,以及ITU-RIMT-2020设想的超可靠低延迟(URLLC)和大规模机器类型通信(mMTC)的本地部署的一般性解决方案。也就是说,DECT-2020 NR在由3GPP NR 建立的5GS环境中,作为一个组件应用于URLLCmMTC着重需求的物联网场景(主要是组建局域无线网,其可以工作于IMT频谱)。

四、相关说明

1、关于M.2150建议书

M.2150建议书中,首先是对每种基本的无线传输技术(RTT)的技术特征提出了要求,对于每套RTT方案的无线接口技术(RIT)详细规范只是引用了相应标准化组织的标准,包括涉及到的版本系列和相应的标准名称。因此,M.2150建议书也是在不断更新的,以适应相应标准化组织的标准的更新变化;另外是适应ITU关于IMT-2020相关建议书和报告的更新变化。为此,M.2150建议书的第1个版本发布于2021年,目前已经历了2022年、2023年和2026年的3次修订,其最新版本是M.2150-3,发布于20262月。

欲详细了解ITU-R建议书M.2150版本情况请进入

2、关于IMT-2020实际组网应用部署的RTT

虽然M.2150建议书推荐了四套RTT方案,只能说明它们在一定条件下都能满足IMT-2020的基本性能要求。但在IMT-20205G)实际组网应用部署中,其3GPP NR方案在全球得到了广泛的部署应用;3GPP 5G- SRIT方案在组网初期也得到了一定的应用(目的是利用4G核心网快速部署5G网络);另外两套RTT方案几乎很少有用。这是因为,3GPP NR方案是4G系统RTT的发展演进,得益于其强大产业生态和全球组网规模效应我们知道,ITU推荐的IMT-20003GRTT5种方案;IMT- Advanced4GRTT2种方案。下表4-2汇总了IMT-2000 IMT- AdvancedIMT-2020RTT情况。

4-2IMT家族的RTT情况

欲详细了解IMT家族其它RTT介绍的请进入IMT-2000RTTIMT-AdvancedRTT

由表可知,ITU-RIMT家族推荐的RTT方案均有3GPP制定的标准,且是其代际演进的标准。因此,在IMT-20205G)的组网部署中,3GPP制定的RTT方案(RAN)一定是受到青睐的。

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附录
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