作為 5G Advanced 的延續(xù),Release 19 將主要側(cè)重于提高性能并滿足5G商用部署中的關(guān)鍵需求。我們預(yù)測(cè) 5G Advanced 將在這十年中繼續(xù)在3GPP發(fā)展,同時(shí),如圖1所示,我們預(yù)計(jì)從2025年開始的6G標(biāo)準(zhǔn)化將在 Release 20 和 Release 21 中加速。
圖1:愛立信對(duì)3GPP的 5G Advanced 和6G時(shí)間表的看法(2025年以后的日期僅供參考)
1、高性能5G網(wǎng)絡(luò)MIMO
在 Release 19,大規(guī)模MIMO將支持超大規(guī)模的天線陣列,從而提供更高的增益和更靈活的波束賦形。這將提高鏈路和網(wǎng)絡(luò)性能,對(duì)6–7 GHz 范圍內(nèi)的新頻段至關(guān)重要。
Release 19 還將引入增強(qiáng)功能以實(shí)現(xiàn)具有成本效益的分布式發(fā)射器。5G公眾號(hào)了解到愛立信專家表示這是邁向大規(guī)模部署D-MIMO的又一步。
最后,Release 19 將允許UE發(fā)起的測(cè)量報(bào)告,從而加快5G波束管理程序。此功能將允許更快的波束選擇,這與移動(dòng)用戶高度相關(guān)。
2、移動(dòng)性
在 Release 19 中,L1/L2觸發(fā)的移動(dòng)性(LTM)框架將得到擴(kuò)展,以支持不同gNB的服務(wù)小區(qū)之間的切換。LTM框架將增加對(duì)跨 FR1 和 FR2 的 NR-NR 雙連接的支持。5G公眾號(hào)了解到愛立信專家介紹Release 19 還將探索使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)(AI/ML)來提高移動(dòng)性。例如,AI/ML可用于預(yù)測(cè)未來最佳服務(wù)小區(qū)。3GPP的研究項(xiàng)目將綜合考慮AI/ML性能和復(fù)雜性,其結(jié)論將作為 Release 20 移動(dòng)性性能的規(guī)范依據(jù)。
3、動(dòng)態(tài)頻譜共享
動(dòng)態(tài)頻譜共享(DSS)是 5G 中的一項(xiàng)關(guān)鍵部署功能,它允許4G和5G載波共享相同的頻率,從而促進(jìn)從4G向5G遷移?;贒SS方案,一個(gè)基站可以在相同頻譜中為4G和5G終端提供服務(wù)。
DSS是在5G的第一個(gè)版本中引入的,并在后續(xù)多個(gè)版本中得到了改進(jìn)。Release 18 支持對(duì)來自4G 鄰小區(qū)強(qiáng)干擾的處理,并提高了下行控制信道的容量和覆蓋范圍。DSS經(jīng)過從 Release 15 到 Release 18 持續(xù)改進(jìn)之后,已經(jīng)相對(duì)完善,在 Release 19 中沒有對(duì)DSS 進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng)的需求。
4、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)
在 Release 18,3GPP引入了5G無線接入網(wǎng)(RAN)和核心網(wǎng)側(cè)對(duì)XR的增強(qiáng)功能。為了滿足嚴(yán)格的延遲要求,引入了低延遲低損耗可擴(kuò)展吞吐量(L4S)。L4S通過調(diào)整應(yīng)用數(shù)據(jù)速率來減少網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包排隊(duì)。Release 18 還引入了媒體單元的抽象概念,它由一組數(shù)據(jù)包組成,例如有助于視頻幀的渲染。這使得接入網(wǎng)可以執(zhí)行主動(dòng)隊(duì)列管理(AQM),在丟棄數(shù)據(jù)包的同時(shí),最大限度地減少對(duì)體驗(yàn)質(zhì)量的影響。此外,Release 18 還引入了專為XR設(shè)備設(shè)計(jì)的省電功能。為了支持這些功能的應(yīng)用,接入網(wǎng)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)引入了XR感知。通過新的信令機(jī)制,XR應(yīng)用信息(如數(shù)據(jù)包周期和QoS要求)可以從5G核心網(wǎng)絡(luò)傳遞到接入網(wǎng)。
這項(xiàng)工作將在 Release 19 繼續(xù)。包時(shí)延信息可用來提升上下行調(diào)度,從而提高XR容量。利用未使用的測(cè)量間隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,以減少測(cè)量間隙對(duì)數(shù)據(jù)速率的影響。
5、室內(nèi)定位
AI和ML為提升特定場(chǎng)景的定位性能提供了新的可能性。Release 18 研究了使用AI/ML來提高基于5G的定位精度,這是一項(xiàng)有價(jià)值的服務(wù),尤其對(duì)于室內(nèi)環(huán)境。在室內(nèi),如在工廠或辦公室中,可能無法使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(如 GPS)。3GPP研究項(xiàng)目的重點(diǎn)是使用人工智能識(shí)別gNB和UEs之間的視距鏈路(LOS),因?yàn)樵谝暰鄺l件下的定位可提供高精度。
基于 Release 18 的研究項(xiàng)目,3GPP將在 Release 19 中標(biāo)準(zhǔn)化AI/ML驅(qū)動(dòng)的定位,以提高定位精度。
Release 17 引入了低復(fù)雜度NR RedCap終端,有助于降低設(shè)備價(jià)格,支持工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、可穿戴設(shè)備和無線攝像頭。RedCap終端可以配備單個(gè)接收通道,以支持更小尺寸的可穿戴設(shè)備。
Release 18 規(guī)定了定位和更低的峰值數(shù)據(jù)速率 10 Mbps。數(shù)據(jù)速率的降低進(jìn)一步降低了RedCap終端的復(fù)雜度。5G公眾號(hào)了解到愛立信專家表示RedCap剩下的部分將會(huì)在 Release 19 討論,即支持衛(wèi)星通信,以實(shí)現(xiàn)真正無處不在的NR IoT覆蓋。
省電功能對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備非常重要。在 Release 18 中,3GPP研究了低功耗喚醒信號(hào)(LP-WUS)的優(yōu)點(diǎn)。低功耗、低成本喚醒接收器 (WUR)接收LP-WUS,該裝置的唯一目的是在檢測(cè)到 LP-WUS 存在時(shí)喚醒設(shè)備中的主接收器。Release 19 的標(biāo)準(zhǔn)將支持 LP-WUS 和 WUR。
7、非地面網(wǎng)絡(luò)
在 Release 17 中,NR經(jīng)過調(diào)整以支持非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)中的衛(wèi)星通信。Release 18 包括NR NTN上行鏈路覆蓋增強(qiáng)功能,以促進(jìn)穩(wěn)定可靠的語音和消息連接。為了實(shí)現(xiàn)地面和非地面網(wǎng)絡(luò)之間更緊密的集成,這兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲g的移動(dòng)性過程在 Release 18 中得到了加強(qiáng)。
NR NTN 演進(jìn)將在Release 19中持續(xù)進(jìn)行。目標(biāo)之一是提升衛(wèi)星的下行覆蓋。5G公眾號(hào)了解到愛立信專家表示3GPP 將研究是否需要對(duì) 5G 架構(gòu)進(jìn)行改變才能在衛(wèi)星上安裝完整的gNB。將引入高輸出功率的終端。最后,正如上一節(jié)中已經(jīng)提到的,將支持RedCap終端。
8、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能
5G在設(shè)計(jì)之初就定位于滿足日益增長(zhǎng)的流量需求,并同時(shí)限制移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的功耗。隨著 5G Advanced 的推出,網(wǎng)絡(luò)節(jié)能得到了越來越多的關(guān)注。Release 18 定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗模型,以識(shí)別可以提高網(wǎng)絡(luò)能效的時(shí)機(jī),并規(guī)定了一些方法以便gNB可以動(dòng)態(tài)調(diào)整其天線的激活部分和發(fā)送功率。
在 Release 18 的基礎(chǔ)上,Release 19 將進(jìn)一步引入額外的節(jié)能功能,包括:按需的輔小區(qū)SSB傳輸、按需的面向空閑態(tài)UE的SIB1傳輸。
這兩種技術(shù)都將基于一個(gè)新的觸發(fā)機(jī)制,用于按需傳輸。
此外,在 Release 18,AI/ML領(lǐng)域還進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的相關(guān)工作。
用于下一代RAN增強(qiáng)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)
Release 18 中關(guān)于人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)的工作集中在三個(gè)用例——AI驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能、負(fù)載均衡、移動(dòng)性優(yōu)化。
通過NR接口上的信令增強(qiáng)(如UE到gNB無線接口、gNB之間的Xn接口),AI的應(yīng)用在這些用例中得以實(shí)現(xiàn)。3GPP已經(jīng)同意不對(duì)AI模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,來確保廠商之間的良性競(jìng)爭(zhēng)、激勵(lì)和創(chuàng)新。
針對(duì)新用例的研究將在 Release 19 進(jìn)行。一個(gè)新的用例是AI輔助的動(dòng)態(tài)小區(qū)成形,也可以說是,AI輔助的覆蓋和容量?jī)?yōu)化。
9、用于物理層增強(qiáng)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)
在 Release 18,3GPP已經(jīng)研究了如何通過人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)來提升5G空口的功能和性能。研究是由三個(gè)用例——定位、波束管理、信道狀態(tài)信息上報(bào)驅(qū)動(dòng)的。
此外,還包括一些關(guān)于人工智能生命周期管理的研究,包括性能檢測(cè)和測(cè)試。
基于 Release 18 研究的結(jié)論,Release 19 將會(huì)為人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于空口定義一個(gè)整體框架,并將為人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)在如定位和波束管理的用例進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作。此外,3GPP 還將繼續(xù)探索人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)在其它用例的可用性,比如移動(dòng)性。
10、邁向6G的橋梁
在 Release 19 的時(shí)間范圍內(nèi), 我們預(yù)計(jì)對(duì) 6G 的用例和服務(wù)要求的研究項(xiàng)目將會(huì)在服務(wù)和系統(tǒng)方面工作組1(SA1)開始。一個(gè)深入的技術(shù)研究項(xiàng)目將在隨后的Release 20中進(jìn)行,涵蓋6G無線接入網(wǎng)設(shè)計(jì)。Release 21 將標(biāo)準(zhǔn)化6G無線接入網(wǎng),為2030年6G商用發(fā)布做準(zhǔn)備。5G公眾號(hào)了解到愛立信專家表示通過本文中提到的很多項(xiàng)目,Release 19 將提供從 5G Advanced 到6G的橋梁。
XR將逐步演變成人機(jī)交互的沉浸式通信,并將提出 6G應(yīng)滿足的新要求,以提供更好的用戶體驗(yàn)。
人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)將在未來發(fā)揮重要作用,預(yù)計(jì)從第一天起就將成為重要的6G構(gòu)建模塊。
5G Advanced 中的網(wǎng)絡(luò)能效增強(qiáng)將為6G時(shí)代的可持續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供基準(zhǔn)。
Release 18 和 Release 19 中引入的 D-MIMO 解決方案將引領(lǐng) 6G 的 D-MIMO。?
此外,Release 19中將有兩項(xiàng)研究課題側(cè)重于信道建模,為未來的工作奠定基礎(chǔ):通感一體的信道建模(ISAC),一種使能通信網(wǎng)絡(luò)同時(shí)支持通信和環(huán)境感知的技術(shù);驗(yàn)證 7-24 GHz 范圍內(nèi)的3GPP信道模型,尤其研究厘米波范圍內(nèi)新的6G頻譜。
11、結(jié)論
Release 18 的結(jié)束標(biāo)志著 5G Advanced 的引入。在3GPP Release 15、16 和 17的基礎(chǔ)上,5G Advanced 體現(xiàn)了自2018年起5G演進(jìn)的總體成果,必將進(jìn)一步提升5G的商業(yè)價(jià)值。
作為 5G Advanced 的延續(xù),Release 19 將專注于促進(jìn)對(duì)5G商業(yè)部署持續(xù)投資的解決方案,以提高性能并滿足關(guān)鍵需求。同時(shí),Release 19 將作為通往 6G 的橋梁,其中的許多解決方案將為未來的 6G 系統(tǒng)提供基準(zhǔn)。
審核編輯:黃飛
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