28個(gè)成功立項(xiàng)！深入解讀5G-Advanced R18首批標(biāo)準(zhǔn)課題

2021年12月6日至17日，3GPP 召開了RAN#94-e次會(huì)議，確定了5G-Advanced第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本Rel-18的首批項(xiàng)目。28個(gè)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(huì)，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(shí)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(gè)課題涵蓋了5G-Advanced在各個(gè)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(shí)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(gè)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(dòng)寬帶是5G網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)固基石。5G-Advanced將從更大容量、更廣覆蓋和更好體驗(yàn)四個(gè)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(jì)和信道估計(jì)、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(jì)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(dòng)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(dòng)性切換時(shí)延、增強(qiáng)SON/MDT數(shù)據(jù)采集功能，推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更高效的自動(dòng)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(dòng)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(shí)域，雙工演進(jìn)課題將研究多個(gè)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(dòng)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(gè)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(shí)寬帶通信，構(gòu)筑虛擬與現(xiàn)實(shí)橋梁

5.5G時(shí)代，全場景實(shí)時(shí)寬帶通信能夠提供高速、實(shí)時(shí)、規(guī)?；膫鬏斖ǖ?，以及聽覺、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(shí)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(jià)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(jì)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(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(jì)到2030年DOU將超過250GB，同時(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)、空、頻、功率等）動(dòng)態(tài)關(guān)斷技術(shù)；研究超低功耗的喚醒信號(hào)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(shí)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(shí)代。從空口技術(shù)看，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)極簡高效的AI算法，以較小算力代價(jià)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(jì)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(gè)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(shí)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(tái)。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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