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28个成功立项!深入解读5G-Advanced R18首批标准课题

2021年12月22日 11:28  CCTIME飞象网  

2021年12月6日至17日,3GPP 召开了RAN#94-e次会议,确定了5G-Advanced第一个标准版本Rel-18的首批项目。28个课题成功立项,标志着5G-Advanced技术研究和标准化将进入实际性阶段。

回顾过去半年:2021年4月,3GPP将5G演进正式命名为5G-Advanced,并决定从Rel-18开始标准化;2021年6月,召开了Rel-18专题研讨会,来自全球的各大运营商,设备商,终端厂商,芯片厂商,行业组织等60多家公司向3GPP提交了500多篇Rel-18版本立项提案,涵盖了5G传统的eMBB,物联,URLLC,V2X等场景,同时也纷纷提出新场景新业务,如上行大容量,人工智能空口和网络,网络和终端绿色节能,虚拟现实增强现实业务XR,高精度定位等;2021年6月至今,3GPP又经过细致讨论,进一步丰富了5G-Advanced技术和标准内涵,产业和技术研究力量得到进一步凝聚。

首批立项的28个课题涵盖了5G-Advanced在各个领域持续演进,包括更大容量、更广覆盖、更好体验的eMBB服务升级,上行体验容量提升拓展5G-Advanced网络能力,实时宽带通信构筑虚拟与现实桥梁,车联及高精度定位扩展垂直行业新应用,5G一张网络融合低成本低功耗物联,面向ToC和ToB全面提升毫米波网络覆盖和容量,Sub100GHz频谱灵活高效使用,低碳高效绿色网络,人工智能开启5G新领域等9个大领域。

更大容量、更广覆盖、更好体验的eMBB服务升级

eMBB增强型移动宽带是5G网络的坚固基石。5G-Advanced将从更大容量、更广覆盖和更好体验四个方面对5G eMBB做进一步的能力增强和服务升级。更大容量,依赖于收发端天线数目和MIMO并发流数的成倍扩展以及多TRP间的相干协作,这对端到端的导频设计和信道估计、信道测量和干扰抑制、多用户预编码和先进接收机设计均提出了更高的技术挑战;更广覆盖,体现在组播广播传输效率提升、支持移动IAB车载中继部署,和以无人机高空通信、卫星辅助地面通信为代表的星天地融合的全域立体网络部署;更优体验,致力于进一步降低移动性切换时延、增强SON/MDT数据采集功能,推动5G网络实现更高效的自动化管理;支持终端去激活态直接接收下行小包数据,优化多频多连接场景下终端移动的业务连续性,并通过终端硬件共享实现双卡双待、5G与WiFi、蓝牙等技术共存,全面提升用户体验。相关Rel-18立项课题如下表。

上行体验容量提升,拓展5G-Advanced网络能力

3GPP在5G演进R18首次全方位多维度提升蜂窝网络上行能力。在空域,MIMO增强课题明确提出上行正交端口扩容,上行8Tx传输,FR2上行多TRP多面板传输等研究方向;在时域,双工演进课题将研究多个上行提升方向,子带双工提升TDD频段的上行覆盖体验和频谱资源,动态/灵活TDD将灵活调整上下行资源分配,满足上行的突发需求;在频域,多载波增强课题将研究允许终端快速在多个上行band灵活切换传输,显著提升多上行band下用户体验和系统容量;在功率域,NR sidelink relay增强课题将研究用户到用户中继和多路径中继等多种方式,汇聚终端功率,利用分集多路径增益,大幅拓展上行覆盖和体验。相关Rel-18立项课题如下表。 

实时宽带通信,构筑虚拟与现实桥梁

5.5G时代,全场景实时宽带通信能够提供高速、实时、规模化的传输通道,以及听觉、视觉、触觉等全感官沉浸式体验,成为构建初级元宇宙全场景的关键基础设施之一。5.5G持续演进旨在构建和提升全场景实时宽带通信独特的“网络能力”:一是业务和网络联合,网络感知业务,提供精细化和差异化的QoS管理, 区分“快慢”车道;二是业务相关调度增强与终端节能,提管道容量;三是业务QoE评价管理增强,提升管道用户体验。相关Rel-18立项课题如下表。 

高精定位和车联扩展垂直行业新应用

预计2025年定位通信系统市场将达到103亿美元, 5.5G产业需要低功耗高精度定位使能全场景,达到厘米级定位,终端具有长待机时间,通信定位感知一张网。一是定位扩展到V2X等新场景,实现高精度Sidelink定位;通过增强RRC-IDLE/INACTIVE State定位技术等降低终端功耗实现高精度低功耗定位(LPHAP);研究载波聚合定位导频或者载波相位等技术;二是针对V2X更高级自动驾驶,终端直连等应用,Sidelink通信扩展到新频谱,使能高吞吐、高可靠和低时延的直连业务,构建满足不同速率的直连业务;同时网络具备感知能力的场景和应用展开了讨论,包括支持通信功能的同时进行感知车路和无人机,预期未来继续在3GPP中讨论。相关Rel-18立项课题如下表。 

5G一张网络融合低成本低功耗物联

5G演进持续构建全场景物联,一张网络支持更多类型物联连接,蜂窝物联能力不断提升。面向10Mbps中低速率物联应用,定义5MHz新终端,进一步降低终端成本;面向功耗敏感的物联应用,引入超低能耗唤醒接收机,大幅降低终端待机电流提升续航。5G演进持续提升终端低成本、低功耗竞争力,继续做大5G连接空间。相关Rel-18立项课题如下表。

 

面向ToC和ToB全面提升毫米波网络覆盖和容量

毫米波频段拥有超大带宽,具备大容量优势,但覆盖能力是其短板。5G-Advanced持续扬长补短,使能毫米波在广域覆盖和局域垂直应用领域发挥优势。5G-Advanced一方面支持宏站能力持续提升,继续降低波束管理带来的开销和时延,并考虑AI技术对波束管理的优化,进一步缓解波束管理带来的网络能耗问题。另一方面,也考虑更低成本的网元进行覆盖补盲。针对上行,通过终端多panel上行传输增强进一步提升毫米波上行容量与可靠性,发挥毫米波在大容量和低时延上的优势。相关Rel-18立项课题如下表。 

Sub100GHz频谱灵活高效使用

预计到2030年DOU将超过250GB,同时5.5G将使能千行百业场景和泛在千兆体验的新业务需求。为此,产业将共同推进Sub100G频谱更高效和更灵活地走向NR。一方面通过多载波联合调度、信道归一、终端快速在运营商多频段间动态灵活切换等频谱使用方式增强,提高Sub-100G频谱灵活性、利用率和效率。另一方面,通过动态频谱共享增强使能存量频谱更好向5G演进、通过支持3~5 MHz系统,将NR进一步拓展到电力、铁路等垂直行业场景。相关Rel-18立项课题如下表。

 

持续构建低碳高效绿色网络

提升比特能效,降低网络设备和终端设备能耗,打造端到端能耗降低的全链路绿色通信网络,进而助力双碳目标达成。为了实现该目标,准确建模网络功耗和定义KPI,研究网络设备的多维度(时、空、频、功率等)动态关断技术;研究超低功耗的唤醒信号和接收机,实现空口基带模块深度睡眠,提升终端设备续航时间。相关Rel-18立项课题如下表。 

人工智能开启5G新领域,打造智能5G无线网络

无线网络和AI技术相结合,将给5.5G带来更多的新算法、新架构、新范式,使能无线网络迈入智能时代。从空口技术看,通过数据驱动设计极简高效的AI算法,以较小算力代价实现无线空口的极致性能;通过基站和终端间联合训练和推断,实现空口数据最大化利用和端到端网络性能提升,并定义统一的AI空口框架和数据接口协议;通过设计AI模型的自适应、自学习、自更新能力,实现网络场景化智能寻优的新范式。从网络整体看,AI提供一个强大的工具,通过自主数据收集、分析和参数优化,帮助运营商改善网络管理和用户体验,持续提升时延、可靠性、业务连续性、连接密度和能量效率等关键性能指标。相关Rel-18立项课题如下表。 

大幕拉开,接下来将是5G-Advanced的舞台。相信通过不断技术创新,不断凝聚工业界和学术界共同智慧,5G-Advanced将打造更美好的智能世界。

编 辑:值班记者
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