Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC) is een van de belangrijkste kenmerken van 5G, ontworpen om extreem betrouwbare communicatiediensten met lage latentie te bieden. Het realiseren van URLLC in 5G omvat verschillende technische verbeteringen en optimalisaties om te voldoen aan strenge eisen op het gebied van betrouwbaarheid en latentie. Hier is een gedetailleerde uitleg van hoe URLLC wordt bereikt in 5G:
- Ontwerp met lage latentie:
- Verkort transmissietijdinterval (TTI):5G-netwerken maken gebruik van een kortere TTI, het tijdsinterval tussen de verzending van opeenvolgende dataframes. Deze vermindering van TTI helpt de algehele communicatielatentie te minimaliseren.
- Minislots en slotaggregatie:Technieken zoals minislots en slotaggregatie maken het mogelijk om tijd in kleinere eenheden op te delen, waardoor een flexibelere communicatie met lage latentie mogelijk wordt.
- Geavanceerde fysieke laagtechnieken:
- Numerologie en framestructuur:5G introduceert flexibele numerologie en framestructuren die het mogelijk maken de transmissieparameters aan te passen aan verschillende gebruikssituaties. Deze flexibiliteit is cruciaal om aan de URLLC-vereisten te voldoen.
- Subsidievrije toegang:URLLC-scenario’s omvatten vaak sporadische en korte datatransmissies. Dankzij subsidievrije toegang kunnen apparaten gegevens verzenden zonder op expliciete toestemming te wachten, waardoor de latentie wordt verminderd.
- Foutcontrole en betrouwbaarheid:
- Shortblock-transmissie:URLLC vereist vaak de verzending van korte datapakketten. 5G ondersteunt kortere bloklengtes, waardoor de tijd die nodig is om gegevens te verzenden wordt verkort en de latentie wordt verbeterd.
- HARQ met lage latentie (hybride automatische herhalingsaanvraag):Het gebruik van HARQ-mechanismen met lage latentie zorgt ervoor dat hertransmissies, in geval van fouten, snel worden uitgevoerd, waardoor de impact op de algehele latentie wordt geminimaliseerd.
- Netwerkslicing en edge computing:
- Netwerk-slicing:URLLC-services kunnen worden geleverd via network slicing, waarbij speciale virtuele netwerken worden gecreëerd om aan specifieke vereisten te voldoen, waaronder lage latentie en hoge betrouwbaarheid.
- Edge-computergebruik:Door computerbronnen dichter bij de netwerkrand te plaatsen, wordt de fysieke afstand die gegevens moeten afleggen kleiner, wat bijdraagt aan een lagere latentie voor URLLC-applicaties.
- Quality of Service (QoS)-beheer:
- Prioritering:URLLC-verkeer krijgt voorrang op andere typen verkeer om ervoor te zorgen dat kritieke communicatie minimale vertragingen ondervindt.
- Resourcereservering:Er kunnen speciale bronnen worden gereserveerd voor URLLC-applicaties, waardoor conflicten met ander verkeer worden voorkomen en betrouwbare communicatie met lage latentie wordt gegarandeerd.
- Synchronisatie en coördinatie:
- Nauwkeurige tijdsynchronisatie:URLLC vereist vaak nauwkeurige synchronisatie om de communicatie tussen apparaten nauwkeurig te coördineren. 5G-netwerken implementeren geavanceerde tijdsynchronisatiemechanismen.
- Gecoördineerde Multi-Point (CoMP):CoMP-technieken maken gecoördineerde verzending en ontvangst via meerdere basisstations mogelijk, waardoor de betrouwbaarheid wordt vergroot en de latentie wordt verminderd.
Samenvattend impliceert het bereiken van URLLC in 5G een combinatie van een ontwerp met lage latentie, geavanceerde fysieke laagtechnieken, foutcontrolemechanismen, netwerkslicing, edge computing, QoS-beheer en synchronisatietechnieken. Deze elementen werken samen om te voldoen aan de strenge eisen van uiterst betrouwbare communicatiescenario’s met lage latentie in 5G-netwerken.