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(biāo)準(zhǔn)版本Rel-18的首批項(xiàng)目。28個課題成功立項(xiàng),標(biāo)志著5G-Advanced技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化將進(jìn)入實(shí)際性階段。
回顧過去半年:2021年4月,3GPP將5G演進(jìn)正式命名為5G-Advanced,并決定從Rel-18開始標(biāo)準(zhǔn)化;2021年6月,召開了Rel-18專題研討會,來自全球的各大運(yùn)營商,設(shè)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(xiàng)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(wù),如上行大容量,人工智能空口和網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)和終端綠色節(jié)能,虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)XR,高精度定位等;2021年6月至今,3GPP又經(jīng)過細(xì)致討論,進(jìn)一步豐富了5G-Advanced技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵,產(chǎn)業(yè)和技術(shù)研究力量得到進(jìn)一步凝聚。
首批立項(xiàng)的28個課題涵蓋了5G-Advanced在各個領(lǐng)域持續(xù)演進(jìn),包括更大容量、更廣覆蓋、更好體驗(yàn)的eMBB服務(wù)升級,上行體驗(yàn)容量提升拓展5G-Advanced網(wǎng)絡(luò)能力,實(shí)時寬帶通信構(gòu)筑虛擬與現(xiàn)實(shí)橋梁,車聯(lián)及高精度定位擴(kuò)展垂直行業(yè)新應(yīng)用,5G一張網(wǎng)絡(luò)融合低成本低功耗物聯(lián),面向ToC和ToB全面提升毫米波網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量,Sub100GHz頻譜靈活高效使用,低碳高效綠色網(wǎng)絡(luò),人工智能開啟5G新領(lǐng)域等9個大領(lǐng)域。
更大容量、更廣覆蓋、更好體驗(yàn)的eMBB服務(wù)升級
eMBB增強(qiáng)型移動寬帶是5G網(wǎng)絡(luò)的堅固基石。5G-Advanced將從更大容量、更廣覆蓋和更好體驗(yàn)四個方面對5G eMBB做進(jìn)一步的能力增強(qiáng)和服務(wù)升級。更大容量,依賴于收發(fā)端天線數(shù)目和MIMO并發(fā)流數(shù)的成倍擴(kuò)展以及多TRP間的相干協(xié)作,這對端到端的導(dǎo)頻設(shè)計和信道估計、信道測量和干擾抑制、多用戶預(yù)編碼和先進(jìn)接收機(jī)設(shè)計均提出了更高的技術(shù)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(jī)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(wǎng)絡(luò)部署;更優(yōu)體驗(yàn),致力于進(jìn)一步降低移動性切換時延、增強(qiáng)SON/MDT數(shù)據(jù)采集功能,推動5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(shù)據(jù),優(yōu)化多頻多連接場景下終端移動的業(yè)務(wù)連續(xù)性,并通過終端硬件共享實(shí)現(xiàn)雙卡雙待、5G與WiFi、藍(lán)牙等技術(shù)共存,全面提升用戶體驗(yàn)。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
上行體驗(yàn)容量提升,拓展5G-Advanced網(wǎng)絡(luò)能力
3GPP在5G演進(jìn)R18首次全方位多維度提升蜂窩網(wǎng)絡(luò)上行能力。在空域,MIMO增強(qiáng)課題明確提出上行正交端口擴(kuò)容,上行8Tx傳輸,F(xiàn)R2上行多TRP多面板傳輸?shù)妊芯糠较?;在時域,雙工演進(jìn)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(yàn)和頻譜資源,動態(tài)/靈活TDD將靈活調(diào)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(qiáng)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(yàn)和系統(tǒng)容量;在功率域,NR sidelink relay增強(qiáng)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(yàn)。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
實(shí)時寬帶通信,構(gòu)筑虛擬與現(xiàn)實(shí)橋梁
5.5G時代,全場景實(shí)時寬帶通信能夠提供高速、實(shí)時、規(guī)?;膫鬏斖ǖ溃约奥犛X、視覺、觸覺等全感官沉浸式體驗(yàn),成為構(gòu)建初級元宇宙全場景的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一。5.5G持續(xù)演進(jìn)旨在構(gòu)建和提升全場景實(shí)時寬帶通信獨(dú)特的“網(wǎng)絡(luò)能力”:一是業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合,網(wǎng)絡(luò)感知業(yè)務(wù),提供精細(xì)化和差異化的QoS管理, 區(qū)分“快慢”車道;二是業(yè)務(wù)相關(guān)調(diào)度增強(qiáng)與終端節(jié)能,提管道容量;三是業(yè)務(wù)QoE評價管理增強(qiáng),提升管道用戶體驗(yàn)。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
高精定位和車聯(lián)擴(kuò)展垂直行業(yè)新應(yīng)用
預(yù)計2025年定位通信系統(tǒng)市場將達(dá)到103億美元, 5.5G產(chǎn)業(yè)需要低功耗高精度定位使能全場景,達(dá)到厘米級定位,終端具有長待機(jī)時間,通信定位感知一張網(wǎng)。一是定位擴(kuò)展到V2X等新場景,實(shí)現(xiàn)高精度Sidelink定位;通過增強(qiáng)RRC-IDLE/INACTIVE State定位技術(shù)等降低終端功耗實(shí)現(xiàn)高精度低功耗定位(LPHAP);研究載波聚合定位導(dǎo)頻或者載波相位等技術(shù);二是針對V2X更高級自動駕駛,終端直連等應(yīng)用,Sidelink通信擴(kuò)展到新頻譜,使能高吞吐、高可靠和低時延的直連業(yè)務(wù),構(gòu)建滿足不同速率的直連業(yè)務(wù);同時網(wǎng)絡(luò)具備感知能力的場景和應(yīng)用展開了討論,包括支持通信功能的同時進(jìn)行感知車路和無人機(jī),預(yù)期未來繼續(xù)在3GPP中討論。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
5G一張網(wǎng)絡(luò)融合低成本低功耗物聯(lián)
5G演進(jìn)持續(xù)構(gòu)建全場景物聯(lián),一張網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用,定義5MHz新終端,進(jìn)一步降低終端成本;面向功耗敏感的物聯(lián)應(yīng)用,引入超低能耗喚醒接收機(jī),大幅降低終端待機(jī)電流提升續(xù)航。5G演進(jìn)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(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
面向ToC和ToB全面提升毫米波網(wǎng)絡(luò)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(yáng)長補(bǔ)短,使能毫米波在廣域覆蓋和局域垂直應(yīng)用領(lǐng)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(shù)對波束管理的優(yōu)化,進(jìn)一步緩解波束管理帶來的網(wǎng)絡(luò)能耗問題。另一方面,也考慮更低成本的網(wǎng)元進(jìn)行覆蓋補(bǔ)盲。針對上行,通過終端多panel上行傳輸增強(qiáng)進(jìn)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(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
Sub100GHz頻譜靈活高效使用
預(yù)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(yàn)的新業(yè)務(wù)需求。為此,產(chǎn)業(yè)將共同推進(jìn)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(diào)度、信道歸一、終端快速在運(yùn)營商多頻段間動態(tài)靈活切換等頻譜使用方式增強(qiáng),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(qiáng)使能存量頻譜更好向5G演進(jìn)、通過支持3~5 MHz系統(tǒng),將NR進(jìn)一步拓展到電力、鐵路等垂直行業(yè)場景。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
持續(xù)構(gòu)建低碳高效綠色網(wǎng)絡(luò)
提升比特能效,降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備能耗,打造端到端能耗降低的全鏈路綠色通信網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而助力雙碳目標(biāo)達(dá)成。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),準(zhǔn)確建模網(wǎng)絡(luò)功耗和定義KPI,研究網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多維度(時、空、頻、功率等)動態(tài)關(guān)斷技術(shù);研究超低功耗的喚醒信號和接收機(jī),實(shí)現(xiàn)空口基帶模塊深度睡眠,提升終端設(shè)備續(xù)航時間。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)課題如下表。
人工智能開啟5G新領(lǐng)域,打造智能5G無線網(wǎng)絡(luò)
無線網(wǎng)絡(luò)和AI技術(shù)相結(jié)合,將給5.5G帶來更多的新算法、新架構(gòu)、新范式,使能無線網(wǎng)絡(luò)邁入智能時代。從空口技術(shù)看,通過數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計極簡高效的AI算法,以較小算力代價實(shí)現(xiàn)無線空口的極致性能;通過基站和終端間聯(lián)合訓(xùn)練和推斷,實(shí)現(xiàn)空口數(shù)據(jù)最大化利用和端到端網(wǎng)絡(luò)性能提升,并定義統(tǒng)一的AI空口框架和數(shù)據(jù)接口協(xié)議;通過設(shè)計AI模型的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自更新能力,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)場景化智能尋優(yōu)的新范式。從網(wǎng)絡(luò)整體看,AI提供一個強(qiáng)大的工具,通過自主數(shù)據(jù)收集、分析和參數(shù)優(yōu)化,幫助運(yùn)營商改善網(wǎng)絡(luò)管理和用戶體驗(yàn),持續(xù)提升時延、可靠性、業(yè)務(wù)連續(xù)性、連接密度和能量效率等關(guān)鍵性能指標(biāo)。相關(guān)Rel-18立項(xiàng)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(shù)創(chuàng)新,不斷凝聚工業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同智慧,5G-Advanced將打造更美好的智能世界。
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