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1、中国联通中国联通 5 5GG URLLCURLLC 技术白皮书技术白皮书V3.0V3.0中国联通中国联通20222022 年年 5 5 月月目录1引言.12URLLC 业务需求. 42.1典型场景及业务需求.42.2网络能力分级.63URLLC 关键技术. 93.1无线网关键技术.93.1.1低时延增强技术.93.1.2高可靠增强技术.143.1.3URLLC 无线灵活智能配置技术.173.2核心网 URLLC 增强技术.183.2.1低时延保证.183.2.2边缘能力增强.183.2.3QoS 增强.203.2.4高可靠保证.213.3移动回传承载网 URLLC 保障技术.233.3.1L3

2、VPN 边缘部署.243.3.2承载网络切片技术.243.3.3基于 SR 的差异化路径优化.254URLLC 网络部署参考设计.264.1网络切片部署参考设计.264.2业务共存部署参考设计.274.3TSN 融合部署参考设计.295中国联通 URLLC 实践. 335.1URLLC 能力构建.335.1.1低时延能力.335.1.2高可靠能力.345.1.3确定性能力.355.1.4指标监测能力.355.25G-A URLLC 技术演进与创新实践.365.3规模实施路径与关键举措.386总结和展望.41中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202211

3、1引言引言随着 5G 新型基础设施建设政策的发布，我国 5G 网络加速普及，从信息通信实现人与人之间的连接，迈向万物互联的数字化新时代。5G 技术将应用于工业、农业、家居、医疗、物流、交通等各个领域，助力全球数字化转型。其中，工业是 5G 应用的重点领域， “5G+工业互联网”为传统领域带来了新的机遇与挑战。中国联通目前正在加快推进 5G+工业互联网等典型应用从“样板间”推广到“商品房” ，助力千行百业转型升级。中国联通董事长刘烈宏题为锚定数字经济主航道 共赢数字世界新未来的主演讲中发布了中国联通新定位、新战略、新主业，在新战略新定位下，中国联通将围绕“大联接、大计算、大数据、大应用、大安全”

4、五大赛道作为主责主业，实现发展动力、路径和方式的全方位转型升级，更好地开辟新发展空间、融入新发展格局。URLLC 是 5G NR 的三大关键应用场景之一。为了满足 URLLC 的要求，5G R15版本为 URLLC 提供了新的特征，如可扩展的子载波间隔、子时隙级别的 UL 和 DL传输、业务信道时隙粒度重复、Low SE MCS/CQI 表格、上行免授权、DL eMBB 和URLLC 多路复用抢占指示和 PDCP 复制等。 虽然 R15 版本的 URLLC 可以提供非常低的空中接口延迟和高可靠性，但该版本旨在支持智能电网、娱乐业中的增强和虚拟现实等用例。R16 版本继续进一步开发 URLLC

5、的物理层设计， 以处理 R15 中未解决的问题，R16 版本中引入了对延迟和可靠性的进一步增强，这是为了扩大工业物联网用例集以支持具有更严格要求的工业物联网，包括对新用例的需求增加，如工厂自动化、配电和运输行业（包括远程驾驶用例） 。为支持 URLLC 的新用例，R16 标准化了一些新功能， 例如上行多套 CG 配置、 下行多套 SPS、 增强的物理下行链路 （DL）控制信道监控能力、紧凑型的 DCI 格式、子时隙物理上行链路（UL）控制信道传输、子时隙级物理 UL 共享信道重复、增强的 eMBB 和带有取消指示和增强的功率控制的 URLLC 用户间复用。R17 版旨在通过改进反馈、用户内多路

6、复用和不同优先级的流量优先级、时间同步支持和新的服务质量相关参数等机制， 进一步增强URLLC功能。 此外， URLLCR17 版中已授权和未授权频谱中的 URLLC 功能都在标准化，R17 版旨在增强 R16中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20222版的功能， 并将URLLC扩展到除R15版和R16版中许可频谱之外的未许可频谱上，以便 URLLC 传输实现更好的性能。5G URLLC 技术的能力与以往追求速率的通信技术有很大不同，其主要特点是具备低时延和高可靠性，为工业自动化、智慧电网等应用场景提供了实时信息的高可靠传输保障。但是从技术方案到应用的落

7、地，如何打通 URLLC 通信技术与传统行业之间的壁垒，释放出 URLLC 技术的能力成为了目前亟待解决的问题。ITU 制定了5G 网络空口侧在URLLC 场景下所需要满足的时延与可靠性关键性能指标要求。但是，对运营商而言，分析端到端的业务需求，并从端到端的角度设计 5G URLLC 网络性能指标的提升方案， 是推动 5G URLLC 网络成熟的重要因素。相比 eMBB 网络， 5G URLLC 网络需要满足以下要求：在 eMBB 网络基础上，可以在尽量不影响网元硬件部署方案的情况下，通过软件功能升级的方式，一定程度提升网络低时延与高可靠通信能力；可以通过软硬件结合的 5G 网络部署与升级方案

8、，提供极低时延、超高可靠性的业务端到端保障能力；通过5G网络协议升级， 融合部署协议转换单元， 支持时间敏感网络 （TSN）功能，实现特定业务的确定性传输；支持工业协议与 5G 的共存互通，推动 5G 广泛应用于工业领域，打造智能制造产业生态；支持网络能力管理，在网络的能力范围内，可以按照业务需求，实现端到端业务保障能力的定制化；支持网络能力监测，可以实时或者周期性的监测网络 URLLC 能力，监测结果可以辅助进行网络故障定位，实现网络 URLLC 能力快速恢复；具备增强的时延与可靠性保障能力的 5G 网络初期主要应用于垂直行业领域，以园区的局域性覆盖方式为主，对于网络覆盖范围内的不同终端，可

9、以提供基本一致的端到端业务保障能力，助推 5G 网络与垂直行业融合。此外，在广域的宏网覆盖场景下， 网络覆盖区域内不同终端受传输网影响会带来差异化的端到端业务时延，URLLC 网络方案可以通过空口侧的软件升级，提升空口的网络时延与保障能力，优化业务体验，同时为满足未来新兴的 URLLC 业务奠定基础。因此，在广域与局域的应用场景下，5G URLLC 网络需要有不同的评价标准。中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20223工业应用是 5G URLLC 网络与垂直行业融合的一个重要应用领域，而 TSN 网络是下一代工业网络的发展方向，因此，5G URLLC 网

10、络需要具备支持 TSN 功能的能力， 通过增强 5G 协议功能或者 5G 网络融合 TSN 协议转换单元的方式， 提升5G URLLC 网络的 TSN 保障能力。在 5G URLLC 网络可以提供的业务保障能力范围内，网络需要具备按照业务需求提供定制化的网络部署方案的能力，或者，可以依据覆盖范围内的不同业务种类，提供定制化的业务性能保障能力。中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202242 2URLLCURLLC 业务需求业务需求2.12.1 典型场景及业务需求典型场景及业务需求5G 网络具有全灵活性、适配性和可扩展性的特点，不仅可以满足公众个人娱乐的需求

11、，更是社会数字化转型的基石，可以为垂直行业提供泛在连接和智能化服务。传统的 eMBB 类业务可靠性要求为 99%，对于时延没有特殊要求，广义的 URLLC 类业务应包含低时延类 eMBB 业务和超高可靠低时延类业务。为了更好阐述广义 URLLC 类业务场景和需求，我们选取典型的业务，从业务应用的地理区域、面向的对象可分为如下几类：(1)(1) 广域，消费类广域，消费类典型业务：典型业务：XRXRXR 包括 AR、VR 和 MR 等，基于云计算的 Cloud VR/AR 在云端完成大量的应用处理，降低了头显设备和终端的性能要求，在个人消费市场中有巨大的市场潜力。XR 业务对网络的带宽、时延、云渲

12、染等能力提出了较高要求，是区别于 5GeMBB 的新兴业务。面向公众的 XR 业务应用包含 VR 游戏，VR 影视，VR 直播，AR辅助旅游应用。XR 在垂直行业也具有巨大潜力，如 VR 教育，VR 培训，AR 多人协作，AR 远程协助等，属于局域行业类业务，对时延、可靠性的要求比公众 XR更高。(2)(2) 广域，行业类广域，行业类典型业务：智能电网典型业务：智能电网随着新能源的快速发展，传统电网升级到智能电网是必然趋势，5G+智能电网是成熟的 5G 垂直行业应用，已在多地开展试验验证。5G 网络可以为终端节点提供无线接入，相比于传统的专用光缆或专线具有成本优势。毫秒级精准控制业务在电网直流

13、线路发生故障时，在毫秒级时间内通过控制可控电力用户负荷、分布式能源等，恢复电网稳定，业务需求具有低时延高可靠性特点。此外，自动化配电和差动保护也是智能电网中典型的 URLLC 业务。(3)(3) 局域，行业类局域，行业类典型业务：工业互联网典型业务：工业互联网工业互联网是 5G URLLC 的典型应用，部署范围是工业园区或工厂车间，对中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20225于广覆盖的 5G 网络呈现点状部署特点。在工业领域，一般采用工业以太网作为连接技术，限制了工业制造的灵活性、柔性和高效性，5G 可以将传感器、机器臂等工业设备以无线方式接入工业以太

14、网，是未来工业互联网重要的使能技术。智能工厂中的典型 URLLC 业务包括远程控制，离散制造，运动控制等。3GPP 关于 URLLC 典型业务的关键需求指标如下表。表 1 典型业务需求指标用例用例可靠性可靠性时延时延数据包大小和流量模型数据包大小和流量模型说明说明配电99.9999E2E:5 ms空口:23 msDL & UL：间隔 100 ms、100 字节、ftp 模型 3配电、电网故障和停电管理（TR22.804:5.6.4）99.999E2E:15 ms空口:67msDL & UL：UE 之间有 250字节的周期和确定性，间隔为 0.833 ms 随机偏移差动保护（TR22.804:5

15、.6.6）工业自动化99.9999E2E:2 ms空口:1 msDL & UL：数据到达周期间隔为 2 ms、32 字节确定性流量模型运动控制R15 用例（如AR/VR）99.999空口:1 ms 32B空口:1 ms 和4 ms 200BDL & UL：周期性的具有不同的到达率 32 和 200字节的 FTP 模型 399.9空口 7 msDL & UL：周期性的具有不同的到达率的4096和10K 字节的 FTP 模型 3运输业99.999E2E:5 ms空口:5 msUL： 2.5Mpbs:包大小 5220字节DL：1Mpbs:包大小 2083智能交通系统ITS（TS 23.501，TS

16、22.261）中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20226字节注：数据到达速率为每秒60个数据包的周期性流量模型99.999E2E:10 ms空口:7 msUL & DL：1.1Mpbs:包大小 1370 B注：数据到达速率为每秒 100 个数据包的周期性流量模型智能交通系统ITS（TS 23.501，TS 22.261）对于电网和工业互联网类业务， 除了表内所列的需求指标外，其对数据包确定性，高精度时钟同步和时延抖动都有非常苛刻的要求。2.22.2 网络能力分级网络能力分级对 URLLC 类典型场景和业务需求分析，可以看出：某些带宽要求较高的业务在时延

17、和可靠性指标上没有严苛要求，可基于5G 大网叠加增强技术来满足业务需求；电网业务和部分工业互联网业务的指标要求近似，典型的面向行业的URLLC 类业务时延需求为端到端 1050ms， 可靠性需求为 99.9%99.999%；工业互联网业务的时延和可靠性指标要求最为严苛，可靠性需求达到99.9999%，端到端时延需求达到 ms，而对于带宽要求不高；运输行业业务对上行速率较高，对带宽要求较高。为了匹配不同等级的 URLLC 类业务需求，我们提出对 URLLC 网络能力进行分级，分阶段分级构建不同的 URLLC 网络能力，打造中国联通高质量 5G URLLC 网络。中国联通 5G URLLC 技术白

18、皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20227图 15G URLLC 网络能力分级5G 网络能力分级如图 1 所示，从 L0 到 L3，对网络的覆盖区域要求逐级递减，对时延和可靠性的要求逐级递增，具体定义如下：L0L0：5G5G 广覆盖网络广覆盖网络从 2019 年开始，国内三家运营商开始 5G 规模试验和商用部署，建设 5G 广覆盖网络面向个人消费者提供 eMBB 业务，中国联通和中国电信采用共建共享方式，依托 3.5GHz/2.1GHz 频段快速推进 5G 部署范围，打造 5G 品牌竞争力。L1L1：URLLCURLLC 入门级网络入门级网络URLLC 入门级网络是指基于 5G 广覆盖

19、网络， 面向个人消费市场满足的对时延、可靠性有进一步要求的业务需求，例如视频游戏、AR/VR 等；升级部分 URLLC 技术方案进一步增强网络性能。潜在的技术方案包括：网络切片（软隔离） ，QoS保障，空口时延增强方案，UPF 按需下沉，MEC。L1 级也可视为 L0 增强网络。时延要求：百毫秒量级可靠性要求：99.9%L2L2：URLLCURLLC 增强网络增强网络URLLC 增强网络主要面向行业用户，网络覆盖范围按行业用户需求建设，一般为区域范围内部署，如电力配电自动化以及差动保护，港口远控等业务，后期部署范围可扩展至全国。L2 级网络承载的业务为典型的 URLLC 业务，实现低时延和高可

20、靠的网络能力，针对不同的行业用户，在网络安全性、高精度时间同步授时等方面也有相应的增强能力。潜在的技术方案包括：网络切片（硬隔离） ，针对 URLLC 业务的 QoS 增强， 空口低时延增强方案，空口高可靠方案，冗余传输，中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 20228传输网 FlexE 方案，专用 UPF，MEC。时延要求：几十毫秒量级可靠性要求：99.9% 99.999%L3L3：极致：极致 URLLCURLLC 网络网络极致 URLLC 网络面向特定行业用户，网络覆盖范围一般为园区或工厂级，例如工业现场实时控制、运动控制等业务。L3 级网络承载的业务复

21、杂多样，对网络性能要求严苛，在确定性通信、高精度时间同步、安全性、高精度定位等方面都有增强要求。L3 级的目标是为特定行业打造极致体验的 URLLC 网络，潜在的技术方案包括：针对 URLLC 业务的 QoS 增强，空口低时延增强方案，空口高可靠方案，5G 和 TSN 融合，NPN，冗余传输，专用核心网等。时延要求：几毫秒量级可靠性要求：99.999% 99.9999%综上，我们提出三级 URLLC 网络能力，包括 URLLC 入门级网络，URLLC 增强网络和极致 URLLC 网络，结合产业现状和发展目标，随着 5G/5G-A URLLC 标准演进和网络及终端产品的能力提升， 针对不同的业务

22、和场景构建差异化的 URLLC 网络能力。随着研究不断深入，我们将继续完善网络能力分级框架，研究潜在的细分方案，搭建能力分级和技术元素之间的映射关系。中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202293 3URLLCURLLC 关键技术关键技术3.13.1 无线网关键技术无线网关键技术3.1.13.1.1 低时延增强技术低时延增强技术(1)(1) 非时隙调度非时隙调度4G 与 5G 网络均支持在时域采用连续的 14 个 OFDM 符号为粒度，进行业务数据传输。以 15 kHz 的子载波间隔为例，每次调度占用的时长为 1 ms，而即使在30 kHz 的子载波间隔

23、情况下，14 个 OFDM 符号的占用时长仍需 0.5 ms，对于有极低时延需求的 URLLC 业务，该调度粒度仍然有优化的必要。实现业务的“随到随传”在部分 URLLC 场景下是至关重要的，5G 网络在业务的调度机制中制定了基于 slot 以及 mini-slot 的调度方案，两种调度方案的主要区别在于一次调度中包含的 OFDM 符号数以及调度的起始位置。基于 mini-slot 的业务调度可以实现在上下行链路中采用较少的 OFDM 数这种更小的调度粒度完成业务的传输，而且调度起始位置不需要与时隙起始位置对齐，可以灵活配置调度起始位置，降低业务传输所占用的时间。3GPP 定义的基于 slot

24、 及 mini-slot 传输的配置如下表所示：表 2 基于时隙与非时隙调度的配置调度方案调度方案普通循环前缀普通循环前缀扩展循环前缀扩展循环前缀起始符号起始符号调度符号调度符号起始符号起始符号调度符号调度符号下行下行slot 级调度0,1,2,33,140,1,2,33,12mini-slot 级调度0,122,130,102,4,6上行上行slot 级调度04,1404,12mini-slot 级调度0,131,140, 111,12(2)(2) 配置授权调度配置授权调度基站作为蜂窝无线接入网的控制单元，负责所有上下行业务的数据调度。终端存在上行调度需求时，需要向基站申请调度授权，以获取相

25、关的调度参数以及中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202210时频域资源等信息。5G 网络支持传统的业务调度机制，该机制下终端与基站的调度请求及授权交互需要跨越多个时隙，在 URLLC 场景下，该机制将带来较大的数据发送等待时延。上行配置授权调度机制采用了基于非动态授权的业务传输方案，基站发送RRC 消息对上行传输的周期、时频域资源、MCS 等参数进行配置，通过激活相关授权，在业务数据到达后，终端即可以进行多次上行传输。5G 网络支持 Type 1及 Type 2 两种配置授权激活方案，其中，Type 1 方式下，终端在接收到 RRC 消息后，根据时域偏

26、置进行授权配置的激活；Type 2 方式下，终端通过接收 DCI 消息激活配置授权。针对不同的业务、业务类型、增强可靠性和减小时延等情况，同一个 BWP 内可激活最多 12 个上行 CG 配置。对于下行半静态调度，同一个 BWP 内可激活最多 8 个 SPS 配置。图 2 配置授权调度(3)(3) 传输反馈增强传输反馈增强基于基于 CBGCBG 的的 HARQ-ACKHARQ-ACK5G 网络的业务数据支持以 TB（Transmission Block，传输块）为粒度进行调度传输，一个 TB 可能包含非常多比特，LDPC 编码下，TB 中的一个 CB（Code Block，编码块）最大可以有

27、3840 或 8448 比特，而一个 TB 可以包含数十个以上的 CB。在TB 传输发生错误的情况下，存在一个 TB 内部可能只有少数 CB 产生误传的情况，以基于 TB 的 HARQ 机制进行完整传输块的重传，会造成物理层资源的浪费。通过将 CB 分组形成 CBG（Code Block Group，编码块组） ，以 CBG 为粒度，设计基于 CBG 的 HARQ 机制进行重传，可以仅重传包含错误 CB 的 CBG。因此，基于中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202211CBG 的反馈可以降低重传的资源消耗，间接提升网络的频谱效率。此外，在资源复用的场景

28、下， 基于 CBG 的反馈可以在保障 URLLC 业务低时延的同时， 降低 eMBB业务的受影响程度。一个 TB 中可配置的 CBG 数量包括：表 3 CBG 配置单码字单码字多码字多码字可配置最大可配置最大 CBGCBG 数量数量2,4,6,82,4时隙内多时隙内多 HARQHARQ 反馈反馈面向 URLLC 业务，在单次传输失误的情况下，降低数据传输反馈的时延，在业务时延允许范围内完成重传是提升用户业务体验的重要方案之一。随着 5G 网络对非时隙调度的支持， 在终端业务并发的场景下， 可以在一个时隙内完成多次基于 mini-slot 的数据传输，因此，在一个时隙内完成对多次基于mini-s

29、lot 传输数据的反馈是优化反馈时延的重要方向之一。提升可携带 HARQ 的PUCCH 数量以及每个 PUCCH 中可携带的 HARQ 码本数量可以实现时隙内多 HARQ 的反馈。R16 协议定义了 sub-slot 的 PUCCH HARQ 反馈的时间单元长度：常规 CP 长度：sub-slot 长度为 2 或 7 OFDM 符号；扩展 CP 长度：sub-slot 长度为 2 或 6 OFDM 符号；图 3 时隙内多 HARQ 反馈基于sub-slot的HARQ反馈可以加速PDSCH的ACK/NACK反馈， 进一步加强URLLC业务的低时延特性。 时隙内多 HARQ 反馈机制的增强设计，

30、意味着 5G 网络对 URLLC业务低时延特性支持度更加成熟，也可以提升 5G URLLC 网络应对不同 URLLC 应用场景的灵活性与普适性。中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202212CACA 场景的场景的 ARQ-ACKARQ-ACK 反馈反馈CA 场景下，主辅载波可采用不同的帧结构，如果 PCell 是 TDD 制式并且下行时隙占比远高于上行时隙， 则 HARQ 反馈可能有很长的延迟。 为了解决此问题， 3GPP支持在多载波配置下， 对发送 PUCCH 的载波进行切换。 通过 RRC 或者 DCI 的防止，基站可以通知 UE 可以在候选的载波群

31、组内对所使用的 PUCCH 进行切换，以获得低时延收益。SPSSPS 的的 HARQHARQ 反馈反馈在 TDD 系统中进行 DL SPS 传输时，PDSCH 与对应的 HRAQ-ACK 反馈之间的时隙间隔为通常被提前指定为固定值 K1。在 5G 系统中，若 SPS 对应的 HARQ-ACK反馈与动态调度发生传输冲突，可能存在 UE 的 HARQ-ACK 无法反馈从而被丢弃的情况。因此 3GPP 定义了针对 DL SPS 传输的 HARQ-ACK 反馈延后发送机制，可支持 UE 将 HARQ 反馈的时间推迟至最近的上行子帧，有效降低反馈时延。复用情况下的复用情况下的 HARQ-ACKHARQ-

32、ACK 反馈反馈为了实现对不同的业务提供不同 HARQ-ACK 码本构建的能力，URLLC 的 UCI 增强方案包含了对双码本反馈方案的设计，支持 URLLC 下行数据和 eMBB 下行数据的 HARQ-ACK 分别反馈，降低了 URLLC 业务的 HARQ 反馈时延。(4)(4) URLLCURLLC 与与 eMBBeMBB 资源复用资源复用下行资源复用下行资源复用5G 网络下，低优先级业务与高优先级业务存在并发的场景，低优先级业务的时延容忍度较高，可以采用基于 slot 的调度方式，当高优先级业务触发后，为满足其业务的时延需求， 网络可以将已分配用于低优先级业务调度的空口资源复用于高优先级

33、业务，保障高优先级业务的随到随传。在资源复用的场景下，低优先级类业务将受到影响，因此，需要网络发送相关的 PI（Preemption Indication，抢占指示）信息，向低优先级业务的终端指示业务潜在的受损风险。中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202213图 4 下行资源复用下行的资源复用需要考虑同一终端内部的资源复用以及不同终端间的资源复用。 在下行资源复用的场景下，可以由网络向低优先级业务的终端发送专有的DCI Format 2_1 格式的信息进行复用资源的指示，该格式 DCI 指示了低优先级终端被抢占的资源情况，该 DCI 可以由高层进行配置

34、。下行动态资源复用的机制为eMBB业务与URLLC业务共存场景下业务传输提供了有效的资源保障与复用方案，提升了业务共存场景下的资源利用效率，并保证了 URLLC 业务的低时延特性，同时也将对于 eMBB 业务终端的影响降到了最低。上行资源复用上行资源复用上行资源复用方案是指5G无线网络中空口已经分配用于用户A上行业务数据传输的时频资源可以被用户 B 复用（优先）进行上业务数据传输。5G 网络支持上行的资源复用机制，相比于下行的资源复用机制，上行资源复用需要结合终端行为完成动态调度处理，因此，设计难度远比下行复杂，目前上行资源复用确定了两种不同的复用方案。第一种是基于取消指示的上行资源复用方案：

35、以保障低时延业务优先传输为原则，基于上行取消的信令指示，当业务资源发生冲突时，优先级较低的业务可通过发送上行取消指示，取消正在传输的上行数据或还未开始的上行数据。第二种为基于功率控制的上行资源复用方案：通过动态功率提升的方式，增大优先级较高的业务的发射功率， 而优先级较低的业务则保持原有发射功率不变。两种方案可以由运营商依据应用场景以及部署需求自由选择。方案流程示意图如下：中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202214图 5 上行资源复用相比传统上行仅采用时频资源的硬分割方案来保障业务调度的传输方式，引入上行动态资源的优先与复用机制可以进一步提升 URL

36、LC 业务调度的灵活性与网络资源利用效率。其中，上行取消方案可消除 eMBB 对 URLLC 数据的同频干扰，提高 URLLC 数据的可靠性，减少时延。上行功控方案通过灵活的开环功控参数选择，在保证 URLLC 业务时延可靠性的同时，提高复用效率。UEUE 内优先级处理内优先级处理当同一 UE 终端上存在不同优先级 UCI 传输时，若低优先级 UCI 被取消发送，则会导致对低优先级UCI的不必要的重传。 R17定义了PUCCH和PUSCH的复用策略，支持将同一终端上不同优先级的 UCI 复用在一个 PUCCH 或 PUSCH 内进行发送。对于动态调度和配置授权调度之间的冲突处理，若存在不同的业

37、务优先级，则不再按照动态调度优先的方案进行传输，而是按照业务优先级进行划分，此种冲突下终端采取取消较低优先级的资源调度上的传输的策略， 优先保证高优先级业务的传输。3.1.23.1.2 高可靠增强技术高可靠增强技术(1)(1) 下行控制消息增强下行控制消息增强在业务调度与发送的过程中，灵活与适配的 DCI 设计是数据传输的基础。对于 URLLC 业务，针对其业务调度特性的 DCI 设计也可从另个一个方面保障 URLLC的业务特性。一方面，URLLC 场景的技术设计考虑了专有的上下行 URLLC 业务调度的 DCI 设计方案。首先从可靠性方面，减小 URLLC 业务调度所使用的 DCI 的最小比

38、特数，可以降低对物理层资源的需求，且在相同聚合等级下可以支持更低的码率，进一中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202215步增加了传输的可靠性并缓解控制消息调度阻塞的概率。而在灵活性方面，设计了更多可配置的 DCI 域， 使得 URLLC 业务调度在不同场景下都可得到适配。 NR R16共引入 2 个新的 DCI 格式，上行 DCI format0_2 和下行 DCI format1_2，通过改变指示域的指示方式以及灵活配置每个指示域的大小， 可以实现比 DCI format 0_0/1_0更小的有效载荷大小，也可以实现与 DCI format 0_1/

39、1_1 可比的调度灵活性。另一方面，3GPP 对 URLLC 场景下的 PDCCH 检测能力进行了增强：将 PDCCH 盲检测候选次数按照 span 进行划分，支持以 span 为单位进行 PDCCH 盲检测。此方案增加了一个时隙内候选 PDCCH 的总个数，保证了时延和可靠性。表 4 R16 每个时隙内最多的 PDCCH 盲检测次数PDCCH 检测候选位置的最大值036此外，对于 URLLC 而言，因其业务的高可靠性特点，支持将 PDCCH 的控制信息配置为 AL=16。(2)(2) 调制与编码方案增强调制与编码方案增强在 URLLC 场景下，为了满足 99.999%的

40、可靠性要求，3GPP 定义了支持 10-5目标 BLER 的 CQI 新表格和 MCS 新表格。引入了/2 BPSK 的调制方案，同时可以支持更低的编码效率。新的 64QAM MCS 表表可支持目标 BLER 配置 为 10-5。通过降低 MCS 等级的方案，可以在恶劣信道环境以及边缘覆盖中进一步增强URLLC 单次业务传输的可靠性。此外，提高单次传输的可靠性，可以降低业务对重传的需求，从而间接减小业务时延。(3)(3) 物理层重复传输物理层重复传输PUSCHPUSCH 重复传输重复传输数据采用不同冗余版本进行重传是 HARQ 过程的典型特征。5G 网络在 URLLC场景下，在无传输反馈的前提

41、下，可以将不同冗余版本的数据在物理层不同时隙重复传输。而通过该物理层重复传输机制，接收端可以获取额外的分集与数据合并增益，从而实现对传输数据可靠性的提升。PUSCH 重复传输类型 A 在 R15 中被定义，其特征在于 PUSCH 在多个连续时隙中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202216中的相同时域符号上重复传输，重复次数由高层参数配置。PUSCH 重复传输类型A 支持时隙内和时隙间跳频。R16 引入了 PUSCH 重复传输类型 B，并对 PUSCH 重复类型 A 进行增强。对于R16 PUSCH重复类型A， 需在RRC消息PUSCH-Config （

42、动态调度） 或ConfiguredGrantConfig（配置授权调度）中将重复类型置为“pusch-RepTypeA” ，时域资源分配由 SLIV 表的索引值指示传输的起始位置 S 和长度 L，传输不可跨越时隙边界，在每个时隙的固定位置传输；对于 R16 PUSCH 重复类型 B，需在 RRC 消息 PUSCH-Config（动态调度） 或 ConfiguredGrantConfig （配置授权调度） 中将重复类型置为 “pusch-RepTypeB” ，时域资源分配由 TDRA 表分别指示起始位置 S 和长度 L，传输可以在一个 slot 内，也可以跨越连续可用的 slot 的边界。PUS

43、CH 重复类型 A 可提高 URLLC 业务传输的可靠性、增强覆盖。PUSCH 重复类型 B 与类型 A 相比，更加灵活，不仅可以提高 URLLC 业务传输的可靠性、增强覆盖，还可以兼顾到 PUSCH 传输的时延。PDSCHPDSCH 重复传输重复传输为提高下行数据信道的可靠性，URLLC 可支持为 UE 配置 PDSCH 重复。R16 可支持的 PDSCH 重复传输次数可以为2，3，4，5，6，7，8，16。PUCCHPUCCH 重复传输重复传输对于 PUCCH 信道上传输的 HARQ 反馈，由于 R16 协议仅支持 Slot 级别的 PUCCH重复，为保证 sub-slot 级别的 HAR

44、Q 反馈的可靠性，R17 提出 sub-slot 级别的 PUCCH重复方案，新的标准方案支持动态指示 PUCCH 重复传输次数，且增加了 HARQ 反馈码本的鲁棒性。(4)(4) PDCPPDCP 层数据复制层数据复制PDCP数据复制是5G网络高层基于载波聚合或双连接提升可靠性的传输方式。该传输方式下，相同的数据包将会被复制为多份，经不同的无线空口资源进行传输，从而在接收端可获取相应的分集增益以提升传输可靠性。PDCP 数据复制，会在 PDCP 层将同一份数据包复制多份，映射到不同的逻辑信道，对应不同的 RLC 实体，原始的 PDCP 数据包和复制的 PDCP 数据包将会在不同的载波上进行传

45、输。当在载波聚合的场景下，不同的逻辑信道属于相同的 MAC中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202217实体，而在双连接的场景下，不同的逻辑信道属于不同的 MAC 实体。R16 中最多可以支持 PDCP 重复关联到 4 个 RLC 实体， 即可以配置最多 4 条腿，如下图所示：至多 4 条腿可以是配置在一个基站侧，即 CA duplication 架构，也可以配置在两个基站侧，形成 DC duplication 或 DC+CA duplication 架构。基站指定其中的一条腿为主腿（primary leg） ，主腿总处于激活状态，无法通过控制信令进行去

46、激活；除主腿外的腿为辅腿（secondary leg） 。图 6 PDCP 层数据复制流程示意图PDCP 数据复制支持把相同的 PDCP 包重复传输最多 4 次，可减少无线链路失败导致的可靠性降低。 对于 URLLC 而言， PDCP 数据复制也是在时延保证的基础上进行可靠性提升的一种手段，相对于重复发送对于时延的控制更为灵活。然而，也为可靠性的提升牺牲了一定的无线资源，降低了无线资源的利用效率。3.1.33.1.3 URLLCURLLC 无线灵活智能配置技术无线灵活智能配置技术“灵活”是 5G 网络的重要特征之一，为了支持低频、中频以及毫米波多种频段和不同带宽的通信，在考虑设备实现复杂度的情

47、况下，5G 网络定义了灵活可配的多种子载波间隔：低中频支持 15 kHz、30 kHz、60 kHz 的子载波间隔配置，而毫米波频段可以支持 60 kHz、120 kHz 的子载波间隔配置。子载波间隔的大小决定了调度采用的 OFDM 符号长度，因此，更大的子载波间隔也更有利于单位调度时延的降低，有利于 URLLC 通信的低时延保障。“控制+业务”的传输机制是蜂窝通信网络设计的重要原则，5G 在无线接入网的上下行控制信道方面，设计了不同能力的配置方案。下行控制信道通过CORESET（Control Resource Set, 控制资源集）承载，而 CORESET 在时域以及频域均支持灵活起始 O

48、FDM 符号、灵活子载波的配置，时域的灵活配置可以缩短控制信息与数据信息的时间间隔，有利于时延降低。此外，上行控制信道支持短格式中国联通 5G URLLC 技术白皮书 V3.0版权所有 中国联通研究院 202218UCI 的传输，通过配置短格式 UCI，有利于降低 URLLC 业务数据的反馈时延，优化业务时延的体验特性。参考信号的合理设计是实现无线通信系统可靠传输的重要保障，5G 网络采用DMRS 辅助完成信道估计以及信息解调，保障信息传输的可靠性。在 DMRS 的设计中，控制信道以及数据信道均包含了 DMRS，尤其是针对数据信道，支持前置的DMRS 配置方案，通过提早接收机开始信道估计的时间

49、，可以有效降低数据解码所需时间。此外，5G 网络支持多个 DMRS 发送时刻的配置，通过增加 DMRS 时域密度，可以提高数据传输的可靠性。此外，双工方式、TDD 帧结构、BWP 等不同的 5G 网络部署配置方案，会对业务体验带来不同的网络时延以及可靠性影响。 通过合理配置 5G 网络功能和参数，一定程度上也有利于 5G 网络在 URLLC 场景中的部署。3.23.2 核心网核心网 URLLCURLLC 增强技术增强技术3.2.13.2.1 低时延保证低时延保证无线网络端到端时延包括了终端到基站的空口时延以及基站到核心网 UPF 的之间的传输时延，此外，还包括各类业务的业务计算与处理时延、UP

50、F 到本地数据网络内的传输时延以及本地数据网络内部的拥塞时延。 空口时延可以通过无线侧 URLLC 增强技术进行优化； 业务计算与处理时延可以优化业务自身流程和计算处理单元结构来完成； 本地数据网络内部的拥塞情况主要影响信令下发和业务结果上传，需要优化本地数据网络内部网络架构和信令流程来实现。本节主要聚焦核心网低时延保证的几种方法。3.2.23.2.2 边缘能力增强边缘能力增强5GC 从设计之初即考虑对边缘计算的支持，并为此定义了多种网络能力增强机制， 包括通过上行分类器或者分流点进行上行数据分流机制、应用触发数据分流机制、用户面变化上报、本地接入数据网络等，结合核心网网元下沉， 5GC将比