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28個成功立項!深入解讀5G-Advanced R18首批標準課題--2021-12-23

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傳統的eMBB,物聯,URLLC,V2X等場景,同時也紛紛提出新場景新業務,如上行大容量,人工智能空口和網絡,網絡和終端綠色節能,虛擬現實增強現實業務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實橋梁,車聯及高精度定位擴展垂直行業新應用,5G一張網絡融合低成本低功耗物聯,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,依賴于收發端天線數目和MIMO并發流數的成倍擴展以及多TRP間的相干協作,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;更廣覆蓋,體現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網絡實現更高效的自動化管理;支持終端去激活態直接接收下行小包數據,優化多頻多連接場景下終端移動的業務連續性,并通過終端硬件共享實現雙卡雙待、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。


提案號
提案標題
RP-213598
MIMO Evolution for  Downlink and Uplink
RP-213565
Further NR Mobility  Enhancements
RP-213600
NR support for UAV
RP-213584
Dual Tx/Rx MUSIM
RP-213589
In-Device Co-existence  enhancements for NR and MR-DC
RP-213583
Mobile Terminated  Small Data Transmission (MT-SDT) for NR
RP-213601
Mobile IAB
RP-213553
Further enhancement of  data collection for SON/MDT in NR and EN-DC
RP-213690
NR NTN Enhancements
RP-213596
New WID on IoT NTN  enhancements
RP-213568
Evolution for NR MBS


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,FR2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/靈活TDD將靈活調整上下行資源分配,滿足上行的突發需求;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。

提案號
提案標題
RP-213591
Evolution of NR Duplex  Operation
RP-213598
MIMO Evolution for  Downlink and Uplink
RP-213579
Further NR Coverage  Enhancement
RP-213585
Enhanced  NR Sidelink Relay


實時寬帶通信,構筑虛擬與現實橋梁


5.5G時代,全場景實時寬帶通信能夠提供高速、實時、規?;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”:一是業務和網絡聯合,網絡感知業務,提供精細化和差異化的QoS管理, 區分“快慢”車道;二是業務相關調度增強與終端節能,提管道容量;三是業務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。



提案號 提案標題
RP-213587 XR  Enhancements for NR
RP-213594 Enhancements on QoE  managements for Diverse Services


高精定位和車聯擴展垂直行業新應用


預計2025年定位通信系統市場將達到103億美元, 5.5G產業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務,構建滿足不同速率的直連業務;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,預期未來繼續在3GPP中討論。相關Rel-18立項課題如下表。


提案號 提案標題
RP-213588 Expanded  and Improved NR Positioning
RP-213678 NR Sidelink Evolution


5G一張網絡融合低成本低功耗物聯


5G演進持續構建全場景物聯,一張網絡支持更多類型物聯連接,蜂窩物聯能力不斷提升。面向10Mbps中低速率物聯應用,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航。5G演進持續提升終端低成本、低功耗競爭力,繼續做大5G連接空間。相關Rel-18立項課題如下表。


提案號 提案標題
RP-213661 Further NR RedCap UE  complexity reduction
RP-213645 Low-power Wake-up  Signal and Receiver for NR


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,具備大容量優勢,但覆蓋能力是其短板。5G-Advanced持續揚長補短,使能毫米波在廣域覆蓋和局域垂直應用領域發揮優勢。5G-Advanced一方面支持宏站能力持續提升,繼續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,發揮毫米波在大容量和低時延上的優勢。相關Rel-18立項課題如下表。


提案號 提案標題
RP-213598 MIMO Evolution for  Downlink and Uplink
RP-213592 NR Smart repeaters

Sub100GHz頻譜靈活高效使用


預計到2030年DOU將超過250GB,同時5.5G將使能千行百業場景和泛在千兆體驗的新業務需求。為此,產業將共同推進Sub100G頻譜更高效和更靈活地走向NR。一方面通過多載波聯合調度、信道歸一、終端快速在運營商多頻段間動態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,將NR進一步拓展到電力、鐵路等垂直行業場景。相關Rel-18立項課題如下表。

提案號 提案標題
RP-213577 Multi-Carrier Enhancements  for NR
RP-213575 NR Dynamic Spectrum  Sharing (DSS)
RP-213603 NR support for  dedicated spectrum less than 5MHz for FR1


持續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)動態關斷技術;研究超低功耗的喚醒信號和接收機,實現空口基帶模塊深度睡眠,提升終端設備續航時間。相關Rel-18立項課題如下表。


提案號 提案標題
RP-213554 Network energy saving  for NR
RP-213645 Low-power Wake-up Signal  and Receiver for NR


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無線空口的極致性能;通過基站和終端間聯合訓練和推斷,實現空口數據最大化利用和端到端網絡性能提升,并定義統一的AI空口框架和數據接口協議;通過設計AI模型的自適應、自學習、自更新能力,實現網絡場景化智能尋優的新范式。從網絡整體看,AI提供一個強大的工具,通過自主數據收集、分析和參數優化,幫助運營商改善網絡管理和用戶體驗,持續提升時延、可靠性、業務連續性、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。


提案號 提案標題
RP-213599 AI/ML for NR air  interface
RP-213602 AI/ML for NG-RAN

大幕拉開,接下來將是5G-Advanced的舞臺。相信通過不斷技術創新,不斷凝聚工業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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