28個成功立項！深入解讀5G-Advanced R18首批標準課題

2021年12月6日至17日，3GPP 召開了RAN#94-e次會議，確定了5G-Advanced第一個標準版本Rel-18的首批項目。28個課題成功立項，標志著5G-Advanced技術研究和標準化將進入實際性階段。

回顧過去半年：2021年4月，3GPP將5G演進正式命名為5G-Advanced，并決定從Rel-18開始標準化；2021年6月，召開了Rel-18專題研討會，來自全球的各大運營商，設備商，終端廠商，芯片廠商，行業(yè)組織等60多家公司向3GPP提交了500多篇Rel-18版本立項提案，涵蓋了5G傳統(tǒng)的eMBB，物聯(lián)，URLLC，V2X等場景，同時也紛紛提出新場景新業(yè)務，如上行大容量，人工智能空口和網絡，網絡和終端綠色節(jié)能，虛擬現(xiàn)實增強現(xiàn)實業(yè)務XR，高精度定位等；2021年6月至今，3GPP又經過細致討論，進一步豐富了5G-Advanced技術和標準內涵，產業(yè)和技術研究力量得到進一步凝聚。

首批立項的28個課題涵蓋了5G-Advanced在各個領域持續(xù)演進，包括更大容量、更廣覆蓋、更好體驗的eMBB服務升級，上行體驗容量提升拓展5G-Advanced網絡能力，實時寬帶通信構筑虛擬與現(xiàn)實橋梁，車聯(lián)及高精度定位擴展垂直行業(yè)新應用，5G一張網絡融合低成本低功耗物聯(lián)，面向ToC和ToB全面提升毫米波網絡覆蓋和容量，Sub100GHz頻譜靈活高效使用，低碳高效綠色網絡，人工智能開啟5G新領域等9個大領域。 

更大容量、更廣覆蓋、更好體驗的eMBB服務升級

eMBB增強型移動寬帶是5G網絡的堅固基石。5G-Advanced將從更大容量、更廣覆蓋和更好體驗四個方面對5G eMBB做進一步的能力增強和服務升級。更大容量，依賴于收發(fā)端天線數目和MIMO并發(fā)流數的成倍擴展以及多TRP間的相干協(xié)作，這對端到端的導頻設計和信道估計、信道測量和干擾抑制、多用戶預編碼和先進接收機設計均提出了更高的技術挑戰(zhàn)；更廣覆蓋，體現(xiàn)在組播廣播傳輸效率提升、支持移動IAB車載中繼部署，和以無人機高空通信、衛(wèi)星輔助地面通信為代表的星天地融合的全域立體網絡部署；更優(yōu)體驗，致力于進一步降低移動性切換時延、增強SON/MDT數據采集功能，推動5G網絡實現(xiàn)更高效的自動化管理；支持終端去激活態(tài)直接接收下行小包數據，優(yōu)化多頻多連接場景下終端移動的業(yè)務連續(xù)性，并通過終端硬件共享實現(xiàn)雙卡雙待、5G與WiFi、藍牙等技術共存，全面提升用戶體驗。相關Rel-18立項課題如下表。

上行體驗容量提升，拓展5G-Advanced網絡能力

3GPP在5G演進R18首次全方位多維度提升蜂窩網絡上行能力。在空域，MIMO增強課題明確提出上行正交端口擴容，上行8Tx傳輸，F(xiàn)R2上行多TRP多面板傳輸等研究方向；在時域，雙工演進課題將研究多個上行提升方向，子帶雙工提升TDD頻段的上行覆蓋體驗和頻譜資源，動態(tài)/靈活TDD將靈活調整上下行資源分配，滿足上行的突發(fā)需求；在頻域，多載波增強課題將研究允許終端快速在多個上行band靈活切換傳輸，顯著提升多上行band下用戶體驗和系統(tǒng)容量；在功率域，NR sidelink relay增強課題將研究用戶到用戶中繼和多路徑中繼等多種方式，匯聚終端功率，利用分集多路徑增益，大幅拓展上行覆蓋和體驗。相關Rel-18立項課題如下表。 

 實時寬帶通信，構筑虛擬與現(xiàn)實橋梁

5.5G時代，全場景實時寬帶通信能夠提供高速、實時、規(guī)?；膫鬏斖ǖ?，以及聽覺、視覺、觸覺等全感官沉浸式體驗，成為構建初級元宇宙全場景的關鍵基礎設施之一。5.5G持續(xù)演進旨在構建和提升全場景實時寬帶通信獨特的“網絡能力”：一是業(yè)務和網絡聯(lián)合，網絡感知業(yè)務，提供精細化和差異化的QoS管理, 區(qū)分“快慢”車道；二是業(yè)務相關調度增強與終端節(jié)能，提管道容量；三是業(yè)務QoE評價管理增強，提升管道用戶體驗。相關Rel-18立項課題如下表。 

 高精定位和車聯(lián)擴展垂直行業(yè)新應用

預計2025年定位通信系統(tǒng)市場將達到103億美元， 5.5G產業(yè)需要低功耗高精度定位使能全場景，達到厘米級定位，終端具有長待機時間，通信定位感知一張網。一是定位擴展到V2X等新場景，實現(xiàn)高精度Sidelink定位；通過增強RRC-IDLE/INACTIVE State定位技術等降低終端功耗實現(xiàn)高精度低功耗定位（LPHAP）；研究載波聚合定位導頻或者載波相位等技術；二是針對V2X更高級自動駕駛，終端直連等應用，Sidelink通信擴展到新頻譜，使能高吞吐、高可靠和低時延的直連業(yè)務，構建滿足不同速率的直連業(yè)務；同時網絡具備感知能力的場景和應用展開了討論，包括支持通信功能的同時進行感知車路和無人機，預期未來繼續(xù)在3GPP中討論。相關Rel-18立項課題如下表。 

 5G一張網絡融合低成本低功耗物聯(lián)

5G演進持續(xù)構建全場景物聯(lián)，一張網絡支持更多類型物聯(lián)連接，蜂窩物聯(lián)能力不斷提升。面向10Mbps中低速率物聯(lián)應用，定義5MHz新終端，進一步降低終端成本；面向功耗敏感的物聯(lián)應用，引入超低能耗喚醒接收機，大幅降低終端待機電流提升續(xù)航。5G演進持續(xù)提升終端低成本、低功耗競爭力，繼續(xù)做大5G連接空間。相關Rel-18立項課題如下表。 

面向ToC和ToB全面提升毫米波網絡覆蓋和容量

毫米波頻段擁有超大帶寬，具備大容量優(yōu)勢，但覆蓋能力是其短板。5G-Advanced持續(xù)揚長補短，使能毫米波在廣域覆蓋和局域垂直應用領域發(fā)揮優(yōu)勢。5G-Advanced一方面支持宏站能力持續(xù)提升，繼續(xù)降低波束管理帶來的開銷和時延，并考慮AI技術對波束管理的優(yōu)化，進一步緩解波束管理帶來的網絡能耗問題。另一方面，也考慮更低成本的網元進行覆蓋補盲。針對上行，通過終端多panel上行傳輸增強進一步提升毫米波上行容量與可靠性，發(fā)揮毫米波在大容量和低時延上的優(yōu)勢。相關Rel-18立項課題如下表。 

Sub100GHz頻譜靈活高效使用

預計到2030年DOU將超過250GB，同時5.5G將使能千行百業(yè)場景和泛在千兆體驗的新業(yè)務需求。為此，產業(yè)將共同推進Sub100G頻譜更高效和更靈活地走向NR。一方面通過多載波聯(lián)合調度、信道歸一、終端快速在運營商多頻段間動態(tài)靈活切換等頻譜使用方式增強，提高Sub-100G頻譜靈活性、利用率和效率。另一方面，通過動態(tài)頻譜共享增強使能存量頻譜更好向5G演進、通過支持3~5 MHz系統(tǒng)，將NR進一步拓展到電力、鐵路等垂直行業(yè)場景。相關Rel-18立項課題如下表。 

持續(xù)構建低碳高效綠色網絡

提升比特能效，降低網絡設備和終端設備能耗，打造端到端能耗降低的全鏈路綠色通信網絡，進而助力雙碳目標達成。為了實現(xiàn)該目標，準確建模網絡功耗和定義KPI，研究網絡設備的多維度（時、空、頻、功率等）動態(tài)關斷技術；研究超低功耗的喚醒信號和接收機，實現(xiàn)空口基帶模塊深度睡眠，提升終端設備續(xù)航時間。相關Rel-18立項課題如下表。

 人工智能開啟5G新領域，打造智能5G無線網絡

無線網絡和AI技術相結合，將給5.5G帶來更多的新算法、新架構、新范式，使能無線網絡邁入智能時代。從空口技術看，通過數據驅動設計極簡高效的AI算法，以較小算力代價實現(xiàn)無線空口的極致性能；通過基站和終端間聯(lián)合訓練和推斷，實現(xiàn)空口數據最大化利用和端到端網絡性能提升，并定義統(tǒng)一的AI空口框架和數據接口協(xié)議；通過設計AI模型的自適應、自學習、自更新能力，實現(xiàn)網絡場景化智能尋優(yōu)的新范式。從網絡整體看，AI提供一個強大的工具，通過自主數據收集、分析和參數優(yōu)化，幫助運營商改善網絡管理和用戶體驗，持續(xù)提升時延、可靠性、業(yè)務連續(xù)性、連接密度和能量效率等關鍵性能指標。相關Rel-18立項課題如下表。 

大幕拉開，接下來將是5G-Advanced的舞臺。相信通過不斷技術創(chuàng)新，不斷凝聚工業(yè)界和學術界共同智慧，5G-Advanced將打造更美好的智能世界。

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