3GPP 5G R15 蜂巢式技術 NR

受惠R15/R16/R17接力補強 5G潛力應用百花齊放

行動通訊技術10年改朝換代一次,隨著3GPP Release 15版本定義第五代蜂巢式技術規格,行動通訊正式進入5G時代,並可望於2030年步入6G階段。R15奠定5G基礎,其後R16、R17接手,著重發展5G的不同特性及應用,探索更多可能性。

3GPP在Release 15(R15)中定義了第五代(5G)蜂巢式技術以符合ITU IMT-2020的性能要求,並為多種應用場景提供相關聯的服務,例如增強型行動寬頻(eMBB)、超可靠低延遲通訊(URLLC)和大規模機器型通訊(mMTC)。5G性能要求包括20Gbps峰值資料速率、1ms無線網路延遲、10Mbps/m2的區域輸送量和每平方公里100萬部低速率IoT設備連接。5G的關鍵組成部分包括:新一代無線電(NR)空中介面、新的無線電及核心網路架構、虛擬化和自動化技術及新型設備。這些特點使5G能夠提供針對性的服務。

通訊技術持續演進 3GPP版本各顯神威

雖然Release 15定義的可靠架構能夠有效提升網路性能並提供巨量優質服務,但3GPP仍在積極強化這種架構,如圖1所示。以下針對各階段演進簡單分述。

圖1 5G到6G的演進路徑

Release 15

3GPP在Release 15中定義了5G的第一階段。R15的特性包括新無線電(NR)、稱為下一代無線接入網路(NG-RAN)的新無線網路架構、稱為下一代核心網路(NGC)或5G核心網路(5GC)的新核心網路架構、基於服務的架構(SBA)、網路切片和邊緣運算。

Release 16

Release 16(R16)也稱為5G的第二階段,發展重點包括未授權的NR(NR-U)、整合接入回傳技術(IAB)、增強型車聯網(eV2X)、URLLC和增強功能的工業物聯網(IIoT)垂直服務啟動器架構層(SEAL)。

Release 17

Release 17(R17)的特點包括非陸地網路(NTN,即使用衛星網路)、7GHz~24GHz和高於53GHz的新頻段,以及NR側鏈路和NR-Light的增強功能。

6G

5G的第一階段部署已經開始,R15以上的版本將繼續挖掘5G的巨大潛力。然而,新一代蜂巢式技術通常每10年出現一次,因此6G有望在2030年左右問世。6G可以提供全息攝影、多感官通訊如觸摸、味覺和/或嗅覺、太赫茲(THz)通訊和無處不在的人工智慧(AI)。

5G NR初試身手 R15網路架構靈活部署

在深入研究R16及更高的版本前,先來快速瞭解一下5G R15的主要特性。

NR空中介面

與LTE相似,NR使用正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing),但顯著提升了其靈活性。例如,NR引入了可變的子載波間隔(Subcarrier Spacing)、靈活的無線幀結構(包括自滿足時隙),以及部分載波頻寬。此外,NR同時支援7GHz以下頻譜,稱為頻率範圍1或FR1,和毫米波頻譜,稱為頻率範圍2或FR2,並針對低密度同位編碼和極性編碼定義新的高性能通道編碼技術。LTE、SU-MIMO和MU-MIMO中使用的空間多工技術均在5G得到增強。

NR是一種透過波束成形生成的無線介面,低頻段的波束較少,高頻段的波束較多。5G支援將數位波束成形(在LTE中使用)和類比波束成形相結合的混合波束成形技術。5G中的大規模MIMO(mMIMO)加強結合波束成形方法與空間多工技術。

NR提供了靈活的無線介面。在4G到5G的過渡過程中可以使用動態頻譜共享(DSS)技術,即在同一通道內動態分配4G和5G子載波。借助DSS,電信營運商可以同時支援4G LTE、5G非獨立組網(NSA)和5G獨立組網(SA)設備。

DSS最初在R15引入,接著在R16和R17中得到進一步完善。未來的版本中也將繼續優化,尤其是改善4G和5G子載波之內以及多個區域之間的資源調度。在此之前,於特定頻段中從一種無線存取技術過渡到另一種無線存取技術是一段痛苦的過程,但在DSS的幫助下,過渡到5G將容易許多。

NG-RAN、NGC和SBA

NG-RAN包括基於NR的5G基站,稱為下一代節點B或gNB。gNB可以透過分解或解聚成為中央單元和分散式單元。這種gNB架構降低了基礎設施和傳輸成本,並提供了更好的擴展性。雖然LTE在演進的分組核心網路(EPC)中使用的節點數量有限,但5G定義了更多責任較少的網路功能(NF)。整個5G系統基於SBA,其中NF使用基於服務的介面相互通訊。SBA使用網路功能虛擬化(NFV)、軟體定義網路(SDN)、OpenStack和編排等虛擬化及自動化技術,有效優化5G系統的設計和部署。

部署選項

R15全面定義了兩種網路架構部署方案:非獨立組網NR和獨立組網NR。帶有EPC的非獨立組網NR使用LTE eNB作為主節點,並在條件允許的情況下利用gNB的其他NR無線資源。帶有NGC的獨立組網NR完全不依賴LTE eNB,並且允許UE和gNB直接通訊。

網路切片

3GPP引入了網路切片概念,即使用同一個物理網路創建不同邏輯網路,迎合不同的業務以及既定業務不同客戶的需求。3GPP定義了eMBB、URLLC和大規模IoT三個標準切片,支援眾多營運商定義的網路切片。

邊緣運算

3GPP支援邊緣運算,這種應用於使用者設備(UE)附近進行運算。更確切地說,3GPP允許選擇靠近gNB的閘道。由於使用者流量通過本地閘道而不是位於核心網路深處的遠端閘道,端到端延遲和傳輸需求皆有所下降。

服務再升級 各版本接力擴展應用範疇

雖然在R15中完成的工作對於URLLC和mMTC使用場景極具實用性,但3GPP R15更側重eMBB使用場景。圖2所示為3GPP如何擴展R16中eMBB相關服務之外的服務。由於3GPP聚焦不同的垂直領域,其中諸多服務皆與垂直行業相關。這些服務不一定彼此相異,部分服務之間可能存在重疊。

圖2 5G第一階段之後的新服務或增強型服務

5G LAN

圖3所示為與5G區域網路(LAN)服務相關的關鍵概念。LAN的適用範圍包括住宅、企業與工業環境,優勢為支援遠距離存取網路、兼具移動性與安全性。

圖3 5G LAN

與固定或無線LAN類似,5G LAN在住宅、企業或工業環境中,為限定數量的UE之間提供專用通訊。5G系統可以擴充或補充現有的固定或無線LAN,也可以完全替換此類LAN。利用5G系統可以創建私人虛擬網路(PVN)。與傳統LAN相比,基於5G的PVN具有性能優異、遠距離存取網路、支援移動性和安全性增強等優勢。

在住宅環境中,同一住宅內的不同設備或公寓建築內的不同用戶可以獲得增強的5G服務品質(QoS)並根據需求保持通訊的私密性和隔離性。在企業環境中,5G LAN有助於連接電腦、印表機、掃描器和伺服器,完善在大範圍區域甚至遠端位置執行的專用和安全設置存取。在工業環境中,控制器、執行器和感測器可以彼此相連,無須使用線纜即可實現低延遲通訊。借助穩定可靠的5G無線連接技術,危險環境或移動/旋轉部件無須再使用乙太網路電纜,同時可透過推動工廠重構來提高生產率。在物聯網設備中,兩個通訊節點甚至可以跨越不同國家/地區,例如在一個國家/地區的管道感測器與另一個國家/地區的管道閥門之間建立通訊。

當網路提供專用通訊服務時,此類網路稱為非公用網路(NPN)或簡稱為私人網路。只有屬於NPN的專有設備才能獲得專有網路服務。不屬於NPN的設備將從常規公用網路獲得服務。此外,網路資源,如無線和核心網路,專用於控制NPN的私有實體。NPN可以完全獨立於常規公用蜂巢式網路,或者可與常規公用蜂巢式網路搭配工作。

衛星網路存取

5G不僅支援地面存取,還支援衛星網路存取。圖4總結了應用5G衛星網路的三類主要場景。

圖4 衛星網路使用案例

三種類型分別為服務無處不在、服務靈活擴展和服務連續不斷。這三種應用類別並不互斥,一項使用案例的分屬類別可能不只一個。以下分述三種服務類型的特性。

.服務無處不在

此類服務適合陸地5G網路無法覆蓋,但衛星網路可以覆蓋的情況。例如,在一些偏遠地區,陸地網路覆蓋不到或者服務性能欠佳。

從經濟角度而言,智慧農業、偏遠地區製造和海上風電場等物聯網應用並不適合使用陸地網路,而更適合使用衛星網路。此外,如果陸地5G基站(即gNB)因沒有回傳設施而無法使用慣用的光纖回傳連接5GC,使用衛星網路即可走出困境。因為依靠衛星來幫助實現回傳,這種方法稱為移動平台回傳。

.服務連續不斷

在一些情況中,使用者設備發起與陸地5G網路進行通訊的請求,卻超出了陸地網路的覆蓋區域。在這種情況下,可以利用衛星以確保服務連續不斷。比如物聯網設備的資產追蹤或是定位火車、飛機或輪船上的乘客。

.服務靈活擴展

由於衛星能覆蓋廣大的地理區域(數百甚至數千個陸地基站的區域),一些廣播內容,例如超高清畫面或三維內容,可以經濟高效地同步傳輸給眾多用戶。非時間敏感型資料的傳輸也可以從陸地網路轉至衛星網路。

重要的醫療應用

5G可以加強預防性救治,縮短治療時間,降低總體成本,進而對醫療救治產生顯著影響。在重要醫療應用中,有一類應用是患者和醫療專家齊聚同一地點。這類應用可以進一步細分為「靜態-在地」或「動態-在地」,具體取決於設備或人員在實施救治時是否處於移動狀態。由於這類醫護服務通常在醫療機構內進行,因此使用5G專網提供室內通訊服務。

在另一類重要醫療應用中,患者和醫療專家處於不同地點。這類應用可以進一步細分為「靜態-遠端」或「動態-遠端」,具體取決於在進行救治時設備或人員是否處於移動狀態。由於這類醫護服務通常在大型區域內進行,因此使用5G公用陸地行動網路(PLMN)提供通訊服務。 以下分別針對兩類上述醫療應用進行說明。

.5G專網用例

手術室(OR)中可以配置一套遙控系統,讓外科醫生利用操控台引導機器人系統為患者實施手術。URLLC和多存取邊緣運算(Multi-access Edge Computing, MEC)是透過患者身體的3D模型實施手術的必要條件。MEC應用對患者的各項測量資料進行處理,以便將機器人系統與外科醫生的指令橋接。而在另一種影像引導手術的用例中,即時影像將透過無線方式複製到多個監視器上。操作員在手術室內利用影像監視器控制影像設備,外科醫生則在另一台監視器上觀察影像畫面。在擴增實境(AR)輔助手術中,外科醫生使用頭戴式顯示器(HMD)執行手術。借助MEC應用可將即時影像串流與參考醫學影像組合在一起,藉由HMD顯示,以此輔助完成手術。

.5G公網用例

發生緊急情況時,距離對於患者而言通常是一個重要影響因素。在對患者進行重要或者緊急救治時,5G有助於打破距離障礙。在一個急救用例中,救護車護士可以在事故發生地執行超音波檢查,在遠端醫學專家的指導下採取適當的措施,例如按壓特定身體部位以防止出血或損傷,並能夠根據患者當時的健康情況,選擇最適合的醫療機構,例如心臟專科醫院。此外,也可以在患者身體上放置各種感測器,讓急診室在患者抵達醫院前提前做好準備。5G PLMN也可以實現不需要特殊外科醫生親臨現場的遠端手術或遙控手術,使醫療救治的範圍擴展到偏遠地區。在另一項用例中,從救護車到達事故現場開始,直到患者送上急救室手術台,連接網路的救護車可以將這段時間內患者重要的生命徵象傳送至急診室,以便制定合理的搶救計畫。另一項使用案例為在剛出院的患者身體上放置一些感測器,以便追蹤重要的測量指標,使相應醫療機構能隨時掌握患者情況。如有需要,可以及時為患者提供醫療援助。

5G V2X

儘管LTE可以滿足一些車聯網(V2X)用例的需求,但5G V2X憑藉5G的高資料速率、超低延遲和高可靠性,可使支援的用例類型及數量顯著增加。請注意,NR V2X只是對LTE V2X的補充和增強,並不是替代品。LTE V2X可用來發送基本安全訊息,而對於服務品質要求更嚴格的情況,譬如要求低延遲、超可靠和高資料速率的應用,NR V2X便成為更明智的選擇。V2X是側鏈路通訊的子類別,除了支援車輛間通訊,還可為UE之間的通訊創造公共安全性。R17解決R15和R16未能解決的V2X問題並引入一些研究項目,進一步擴展NR側鏈路通訊的能力和應用。R17將在低功耗、可靠性和延遲性方面進一步增強。圖5總結了面向5G V2X的多組3GPP用例,以下分述。

.車輛隊列行駛

車輛隊列行駛(Platooning)指操作一組緊密聯結的車輛。這種操作類似於車廂之間用隱形車鉤掛接而成的火車。為了保持車輛之間的距離,參與隊列行駛的車輛即時共用狀態資訊,如行駛速度、行駛方向,以及制動或加速等行駛意圖。隊列行駛的相關資訊需要與未參與隊列的車輛共用,避免對隊列車輛造成干擾。隊列行駛能夠在保持車輛間安全距離的前提下,盡可能縮短車輛間距。隊列行駛可以降低油耗,緩解交通壓力,駕駛指定數量車輛所需的駕駛員也隨之減少。

.先進駕駛

不同車輛可以共用大量資訊,有效提升安全性,避免或防止發生事故。例如,合作防撞機制包括評估事故可能性,利用安全資訊例如合作察覺訊息(CAM)和分散式環境通知訊息(DENM)、感測器資料和制動及加速命令進行機動協調。

當車輛透過車載感測器感知到路面障礙物,因而需要緊急調整行駛軌跡時,可計算出一條機動路線,避免發生事故,並告知鄰近車輛。這些鄰近車輛接收到訊息後,便可調整行駛軌跡,共同做出緊急反應。同理,在交叉路口,區域動態地圖(LDM)伺服器可以使用路面雷達和交通訊號監控路況,生成LDM資訊並透過路側裝置(RSU)將該資訊傳送至車輛。

.擴展感測器

車輛可以與其他車輛和RSU分享其原始或經過處理的感測器資料,進而創造環境感知。透過這種資訊分享機制,車輛可做出策略性或機動性的決策。例如,藉由分享包括高清影像在內的感測器資料,可檢測本車感測器無法檢測到的物體。

.遠端駕駛

在遠端駕駛中,車輛由人工操作員或雲端伺服器遠端控制,例如公車按既定路線行駛。人工操作員可以根據相關資料駕駛公車,如公車內景和外景的回傳影像。若駕駛員因疲勞等個人原因或健康狀況而無法駕駛車輛,系統可透過遠端駕駛機制將車輛引導至正確目的地。

UAV或無人機

無人飛行載具(UAV)或無人機是一種低空飛行工具,飛行高度不超過幾百公尺,可在短時間內和/或有限地理區域內提供通訊。UAV通常最多飛行1小時,在適當的時段內提供通訊後,UAV將返回基地進行充電。

UAV可由雲端控制器控制,並可利用MEC支援延遲感知應用,也可利用人工智慧進行控制。蜂巢式網路中的傳統天線使用下傾斜(Downtilting)天線系統,為了支援UAV,須調整現有天線系統或使用獨立天線系統。下面介紹一些UAV的使用案例。

.即時畫面轉播

UAV上可以安裝360˚球形攝像頭。此UAV可與地面上的gNB通訊,向雲端伺服器發送4K/8K影像。使用者佩戴AR眼鏡便可觀看即時影像,達到身臨其境的效果。

.使用互聯網連接的無線電存取

若發生災難或遭遇緊急情況,UAV可充當gNB,使用無線回傳連接核心網路,或作為中繼,透過地面gNB連接5G核心網路,進而以極具成本效益的方式快速提供網路覆蓋。

.使用專用連接,在偏遠地區存取無線網路

在某些情況下,沒有傳統的蜂巢式網路提供無線存取覆蓋或回傳。遇到這種情況,與陸地解決方案相比,UAV可以更快、更經濟地提供網路覆蓋,專有UE可以透過UAV互相通訊。

.物流領域使用無人機群

透過協調與調度,一組無人機可以有序地運送貨物。發生災難時,即使地面基礎設施遭到破壞而無法使用,藥品和食品的供應也不會中斷。

影音作品製作

透過提升靈活性、降低成本並縮短通訊設定時間,5G網路可以升級影音(AV)製作服務,媒體產品可以在製作公司內部或外部完成製作。下文列舉了能增進AV製作服務的使用案例。

.錄音室中

無線麥克風可以在錄音室中協助製作。這類麥克風連接各種音訊源,包括歌手、樂器和混音器。5G系統可以取代成本高昂並且不靈活的固定基礎設備。

.新聞編採

這個用例代表計畫外的臨時製作需求,例如報導重要事件。快速建立5G系統可協助製作相關的AV媒體產品,並傳輸至中央設施進行後續的處理和傳播。

圖5 多組5G V2X用例

.計畫內的戶外廣播

完善的AV基礎設備配備了眾多攝影機、麥克風和混頻器,是大型活動如選舉或體育賽事的理想選擇。5G系統正是上述活動設備與製播中心之間進行媒體傳輸的有力工具。部分媒體預處理也可以在本地進行。如果需要很大的覆蓋區域,例如自行車賽事,可以部署機載5G NG-RAN。音訊製作應用包括現場直播,講者訪談與聽眾問題相混合,以及音訊串流媒體傳輸,將歌手清唱與樂器音訊相混合、混合訊號放大並透過音樂廳中的揚聲器播送組合音訊。相應的設備可以與5G系統建立通訊,推動媒體資料的製作和傳播。

.現場沉浸式媒體服務

在整座體育場的不同位置安裝多部攝影機,可從不同角度捕捉球員動態,為在地和全球觀眾帶來身臨其境的絕佳體驗。奧運賽事正是這種沉浸式體驗的典型應用場景。

虛實整合控制應用

虛實整合控制應用控制虛實整合系統的實體製程,該系統由物理元件和運算元件的互動式工程網路組成。虛實整合控制應用可用於工業自動化和能源自動化等垂直行業。以下是與這些垂直行業相關的應用案例示例。

.未來工廠

製造業正在經歷第四次工業革命(工業4.0),目標是提高工業生產和物流工作的靈活性與通用性,顯著優化資源效率、成本效益、工人支援與服務品質。虛實整合系統是5G可以大顯身手的賦能技術(Enabling Technology)。5G可應用於自動化工廠的方方面面,如工廠自動化、過程自動化、人機界面(HMI)、生產IT、物流和倉儲以及監控與維護。工廠自動化涉及機器人技術和電腦輔助製造,模組化和行動生產系統的應用也愈發普及。過程自動化是指透過技術手段使各種過程實現自動化,進而有效控制化學品、食品和飲料等貨品的生產和處理。5G有助於在感測器、執行器和控制器之間建立通訊。各種HMI設備都將受益於5G連接,包括產線的控制面板,以及可用於讓遠端專家針對特定任務提供逐步教學支援的AR/VR頭戴裝置。物流和倉儲服務則可利用無人搬運車(AGV)和堆高機等機械來控管貨物的運輸和儲存。監控和維護需要處理相應的感測器資料,確保工廠長期營運並執行預測性維護。

.配電

智慧電網是一種新興的配電網路,利用各種指標和資料有效管理電力分配。尤其隨著公眾對於可再生能源(例如太陽能和風能)、雙向電力流動和動態電力系統的關注度日益提高,對適當資源進行智慧管理勢在必行。5G有助於將大量的本地發電設備(如太陽能發電裝置和風輪機)與智慧電網相連。基於5G的通訊透過使用合適的測量和控制機制,可優化故障檢測和電力自動恢復。

.中央發電

集中式發電涉及化學能及其他形式的能量轉換為電能的過程。大型燃氣輪機、蒸汽輪機、聯合循環電廠和風力發電廠有助於產生不低於100MW的電力輸出。5G可以顯著改善此類工廠的營運、監控與維護。

時間敏感型網路(TSN)是虛實整合系統的重要組成部分。傳統TSN使用基於IEEE 802.3乙太網路的有線網路,保證封包傳輸時,過程中的延誤、延遲變異和封包遺失率全部都在限定範圍以內。

5G有望與基於IEEE 802.1的TSN協作,並且在設備到設備通訊和UE網路通訊均可使用。如今,基於乙太網路的通訊技術廣泛應用於工廠,因此5G-LAN服務將在自動化工廠中扮演重要角色。

定位 雖然4G LTE和5G的第一階段已經支援基於位置的服務,但隨著定位精度不斷提高,在R16及以上版本中,該特性得到顯著擴展。圖6總結了相關垂直行業應用,以下分述。

圖6 應用定位特性的垂直行業

.關鍵任務型

在緊急情況下,精準定位支援用戶透過聯繫公共安全回應點獲得先遣急救員的幫助。即使用戶身處摩天大樓夾擊的都市峽谷,或是位於室內深處等極具挑戰性的環境,也不會受到影響。

.基於位置的服務

AR護目鏡和抬頭顯示器(HUD)可利用精準定位技術將環境資訊與使用者看到的現實畫面相疊加,便於導航、錄影和目標識別。共享單車服務同樣是精準定位的受益者,用戶可以在正確的位置借還單車。戶外運動和休閒活動(如摩托車、滑雪和遊戲娛樂)也可以利用精準定位。

.工業和電子醫療

精準定位是許多工廠自動化應用的關鍵,包括裝配和貨櫃管理。在醫療環境中,可以精準定位人員和醫療設備,及時為患者帶來優質的醫護服務。

.公路

在車輛環境中,3D定位有助於透過交通監控、管理和控制來緩解交通壓力,以此縮短通勤時間、節能減排並在緊急情況實施交通管制。除此之外,道路使用者收費系統(RUC)可以根據道路基礎設施的使用情況向使用者徵收費用。

.鐵路和海運

鐵路和海運應用若採用資產追蹤技術,可顯著提升運輸效率,降低貨櫃丟失或失竊的風險,同時完善物流服務的各個環節。

.航空

無論是自動著陸等基礎操作還是執行個人或專業任務(如醫療用品運輸),精準定位都使UAV或無人機受益匪淺。圖像和感測器資料(如紅外線感測器資料)可以與定位資料合併,以便操作UAV。

.E-911和監管

UE定位支援E-911緊急求助呼叫服務,有助於達到(甚至超過)合法監聽的監管要求。

3GPP旨在為多種定位技術提供支援,進而支援上述應用。NG-RAN支援的標準定位方法包括透過網路輔助的全球導航衛星系統(GNSS)、觀測到達時間差(OTDOA)定位、增強社區ID、WLAN定位、Bluetooth定位、地面信標系統(TBS)定位和基於感測器的方法,如氣壓感測器和運動感測器。此外,也可以使用融合多種定位方法的混合定位。為了支援上述方法,UE和/或網路測量合適的訊號,如GNSS或LTE/NR訊號,並對位置進行估算。

基於GNSS的方法利用帶有GNSS無線接收器的UE,例如全球定位系統(GPS)接收器。為了確定UE的位置,可以選擇單獨使用GPS和Galileo等不同GNSS,或選擇將多種系統結合使用。

在OTDOA定位方法中,UE測量從LTE/NR基站等多個傳輸點(TP)所接收下行鏈路訊號的時序。增強型社區ID(E-CID)定位將社區ID與UE測量和/或NG-RAN測量結合使用。氣壓感測器方法使用氣壓感測器來確定UE位置的垂直分量。WLAN定位方法中,存取點(AP)識別碼、UE執行的WLAN測量以及資料庫均用於確定UE位置。Bluetooth定位方法使用信標識別碼和Bluetooth信標測量。TBS定位方法中,UE測量TBS訊號。TBS由地面發射機網路組成,專為定位目的提供訊號廣播服務,其訊號示例包括城市信標系統(MBS)訊號和定位參考訊號(PRS)。運動感測器方法利用各種感測器(如加速度計、陀螺儀和磁力計)來確定UE位移。

觸覺服務

觸覺是透過觸摸物體而感知到的感覺。觸覺包括觸覺感應(接觸表面)和運動感應(感知身體運動)。觸覺回饋設備的最新研究進展已應用於各類應用,例如遊戲控制器的觸覺回饋設備,包括在VR遊戲中模擬玩家觸覺感知和/或運動感知的操縱手把和方向盤。由於具有低延遲的特性,5G系統可用於傳遞與振動、溫度、紋理或電子刺激相關的觸覺回饋。觸覺感知的例子包括振動觸覺感知、剪力感知、熱感知和氣動感知。 觸覺服務可將觸覺資訊從一方傳遞至另一方。此類服務可由UE或網路發起,能夠以非同步或同步方式傳遞。以下是觸覺服務的使用案例。

.觸覺符號傳送 該服務傳送觸覺資訊或觸覺符號,透過表達大笑或心跳等情緒或感受來增強溝通體驗。觸覺符號可以隨聲音和影像即時同步傳送,或經由SMS、MMS和IM非同步傳送。 .客製化警報 該服務可將預設或客製的警報音效替換為多模式音效,整合客製化觸覺警報,包括聲音、視覺和其他感官。當呼叫方嘗試與受話方通話時,將發送客製的觸覺警報資訊和傳入呼叫典型資訊至受話方UE,其接著為使用者生成適當的觸覺警報回饋。 .呼叫等待警報 用戶正在通話或撥打電話時,可透過觸覺回饋獲知有通話呼入,並可針對不同呼叫方客製化設定其觸覺回饋。觸覺回饋可以避免通話中斷,提升用戶通訊體驗。 .意外事故或健康危機

老年人可能不慎跌到,觸發相應伺服器發出警報並啟用及時救援服務。即使人員無法動彈,也可依靠危機期間的自動處理而獲得幫助。

其他服務

3GPP將基於NR的廣播與多播服務(MBS)、延展實境(XR)服務和多使用者身分模組(SIM)評定為R17工作/研究專案的一部分。

.廣播/多播服務

廣播與多播服務可以顯著提升系統效率並優化使用者體驗。依託於5G系統(5GS)的MBS適用於公共安全、關鍵任務型服務、V2X、透明IPv4/IPv6多播傳送、IPTV、無線軟體傳送、群組通訊和IoT應用。NR無線電資源控制(RRC)的以下所有狀態均支援5GS MBS:RRC_CONNECTED、RRC_INACTIVE和RRC_IDLE。群組調度機制允許使用者設備接收廣播/多播服務。多播與單播之間的動態變化也將獲得支援,同時也支援移動性與服務連續性。初始實施階段將會重新使用R15實體層。3GPP也將針對提高可靠性所需的任何變更(例如透過上行回饋)進行研究。單播與多播間的資源將會靈活分配。

.延展實境

延展實境(XR)是一項涉及擴增實境(AR)、虛擬實境(VR)和混合實境(MR)技術的涵蓋性術語,邊緣運算有助於實現XR應用。R15中的NR設計用於支援可靠性極高的低延遲通訊。在R17中,3GPP針對XR各方面進行評估,包括功耗、容量和移動性。

由於使用者可能是個人或企業用戶,因此多重通用使用者身分模組(MUSIM)發揮相當重要的作用。USIM可以是實體SIM卡或eSIM,並可屬於相同或不同的營運商。目前,每種實施方案均以特定方式支援MUSIM。UE的行為更具可預見性,因此可透過標準化的MUSIM支援更多增強性能。例如,標準化的MUSIM可減少尋呼調度故障,並降低資料包缺失的可能性。

(本文作者皆為Rohde & Schwarz特約作家)

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