URLLC (ultra-reliable low latency communications) didefinisikan oleh 3GPP untuk 5G (NR) dan bertujuan untuk memenuhi persyaratan yang sangat menuntut untuk latensi dan ketersediaan layanan.Jaringan seluler 5G (NR) yang mendukung URLLC harus menyediakan latensi rendah dan meminimalkan kehilangan paket dan pengiriman out-of-order.
I. URLLC Definisi:ITU-R menentukan latensi pesawat pengguna satu arah 1 milidetik dalam sistem 5G (NR). Hal ini dapat didefinisikan lebih lanjut dengan memecah akronim URLLC dan menganalisis persyaratan:
•Persyaratan keandalan yang sangat tinggi:Dari 99,99% untuk pemantauan proses hingga 99,999999% untuk robot industri.
• Persyaratan komunikasi latensi rendah end-to-end:Latensi lapisan aplikasi di bawah 0,5-50 milidetik, dan latensi antarmuka nirkabel 5G di bawah 1 milidetik.
II. Aplikasi URLLC: Berbagai skenario aplikasi dapat sepenuhnya memanfaatkan latensi rendah yang sangat andal, termasuk:
Teknologi augmented reality/virtual reality dan interaksi haptikmemungkinkan pengguna untuk mengalami realitas yang diciptakan secara buatan atau mendapatkan informasi tambahan dengan menumpuk informasi dunia nyata.aplikasi industri seperti manajemen gudang dan pemeliharaan lapangan, dan diharapkan dapat diterapkan di area kritis seperti operasi lanjutan.
Sebagaikendaraan otonomKendaraan dan infrastruktur menggunakan sensor canggih, kecerdasan buatan, teknologi informasi, dan teknologi.dan teknologi komunikasi hampir instan untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi dan keselamatanKeuntungan utama latensi rendah tercermin dalam mengemudi jarak jauh dan berbagi sensor.
Smart Gridmeningkatkan distribusi listrik, memanfaatkan kemampuan komunikasi untuk mencapai keseimbangan daya yang lebih baik dan mendeteksi dan mengurangi kesalahan.
Kontrol gerakURLLC diharapkan untuk mengontrol gerakan dan memutar bagian mesin dengan cara yang disinkronkan, sehingga mencapai efisiensi tinggi.
III. Standar URLLC
3GPP mengambil langkah pertama menuju URLLC dalam rilis 5G pertamanya, R15; antarmuka udara-nya didefinisikan dengan latensi1 milidetikdan keandalan99.999%Dalam arsitektur jaringan NSA (Non-Standalone), jaringan inti dan sinyal nirkabel harus bergantung pada LTE, yang tidak dapat memenuhi persyaratan latensi end-to-end URLLC.SA (Standalone)Arsitektur 5G, yang memiliki jaringan inti 5G independen dan dapat beroperasi tanpa LTE, memberikan dua fungsi pentingSlicing jaringan dan mobile edge computing(MEC).
IV. Faktor Penggerak URLLC:Latensi end-to-end biasanya tergantung padaKinerja jaringandanjarak antara server dan peralatan pengguna, keduanya dioptimalkan untuk mengakomodasi aplikasi URLLC, termasuk:
4.1 Antarmuka Udara:Optimasi latensi rendah dalam 5G dicapai melalui jarak subcarrier yang fleksibel, penjadwalan yang dioptimalkan untuk latensi rendah, dan transmisi uplink bebas hibah.saluran kontrol yang kuat, dan peningkatan HARQ sangat penting untuk meningkatkan keandalan.
Dengan spacing subcarrier baru, spacing subcarrier dapat disesuaikan dari 15 kHz menjadi 240 kHz. Spacing yang lebih besar berarti durasi simbol yang lebih pendek, sehingga memperpendek interval penjadwalan.Algoritma penjadwalan dapat menjadwalkan slot waktu mikroUntuk menghindari keterlambatan yang disebabkan oleh permintaan sumber daya transmisi, transmisi uplink bebas hibah dapat digunakan.
Differential multiplexing menggunakan beberapa antena pada penerima dan pemancar untuk menciptakan jalur penyebaran sinyal spasial independen, sehingga mencegah kegagalan single-link.NR bertujuan untuk membangun saluran kontrol yang kuat dengan tingkat kesalahan bit yang rendahMekanisme retransmisi HARQ ditingkatkan dengan mengalokasikan sumber daya retransmisi sebelumnya.Dengan demikian mengurangi latensi dan meningkatkan keandalan.
4.2 Pemotongan Jaringan:Ini adalah fitur utama 5G, yang memungkinkan sumber daya untuk dialokasikan sesuai permintaan sesuai dengan kebutuhan layanan pengguna yang berbeda.Sumber daya dibagi secara fleksibel dan terisolasi dari pengaruh pengguna lain, menciptakan saluran logis end-to-end. QoS yang diperlukan untuk irisan pengguna dapat dikonfigurasi sesuai permintaan dari antarmuka nirkabel ke jaringan inti.5G dapat menciptakan slice streaming video berkapasitas tinggi untuk layanan broadband mobile yang ditingkatkan (eMBB) tanpa batasan latensi yang ketat; pada saat yang sama, ia juga dapat menciptakan low-latency slice untuk ultra-reliable low-latency communication (URLLC) untuk kontrol robot.Fungsi Bisnis - Fitur ini hanya berlaku untuk arsitektur Standalone (SA) dari jaringan inti 5G.
4.3 Mobile Edge Computingsecara signifikan mengurangi latensi dan meningkatkan keandalan dengan meng-host aplikasi pengguna di "sisi tepi" dari Cloud Radio Access Network (C-RAN).latensi transmisi terutama tergantung pada akses nirkabel. Hosting di tepi menghindari melintasi jaringan inti dan mengurangi jumlah node di jalur data, sehingga meningkatkan keandalan.
