5G-A都有哪些關(guān)鍵技術(shù)？

來(lái)源：人民郵電報(bào) 時(shí)間：2024-01-04 14:21:50 作者：

　　5G開啟萬(wàn)物互聯(lián)和人機(jī)深度交互的新時(shí)代，滿足增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、海量機(jī)器類通信和超高可靠低時(shí)延通信三大類應(yīng)用場(chǎng)景，將提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和百萬(wàn)級(jí)的連接能力。在5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮不同場(chǎng)景和業(yè)務(wù)的差異化需求，通過(guò)統(tǒng)一、靈活和可配置的空口技術(shù)框架，滿足多樣化場(chǎng)景、靈活系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大規(guī)模天線及新型技術(shù)提升系統(tǒng)性能要求。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，5G無(wú)法滿足全息通信等業(yè)務(wù)的高速率低時(shí)延要求，5G-A作為5G技術(shù)的演進(jìn)和升級(jí)，能夠支持10倍網(wǎng)絡(luò)能力提升，支撐全場(chǎng)景物聯(lián)和泛在智能，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)的支持。

　　5G-A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃穩(wěn)步推進(jìn)

　　3GPP于2018年6月發(fā)布5G獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)R15版本，構(gòu)建了5G系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，重點(diǎn)滿足增強(qiáng)移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)需求，R16和R17為5G標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)版本，其中R16完善了5G三大類應(yīng)用場(chǎng)景的能力，并對(duì)垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)進(jìn)行了拓展，Rel-17則進(jìn)一步提升了5G系統(tǒng)的行業(yè)能力。5G-Advanced是基于5G的技術(shù)演進(jìn)，2021年4月，3GPP初步確定以5G-Advanced作為5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的理念，將從R18開始逐步為5G-Advanced完善框架和充實(shí)內(nèi)容，3GPP已經(jīng)在2023年第二季度完成R18架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將于2024年6月完成整個(gè)R18標(biāo)準(zhǔn)，2023年第四季度，3GPP啟動(dòng)了5G-A R19架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)制定。R18是5G-A的第一個(gè)版本，涉及AI、機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning，ML）、通感、XR多媒體增強(qiáng)以及網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)智能分析等場(chǎng)景，R19版本將對(duì)相關(guān)場(chǎng)景的技術(shù)路線演進(jìn)做進(jìn)一步研究討論，這些工作旨在探索5G更廣闊的前沿技術(shù)，并且為6G積累更多的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　5G-A關(guān)鍵技術(shù)從三角形擴(kuò)充到六邊形

　　5G-Advanced在5G的三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充到六大業(yè)務(wù)場(chǎng)景，以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求，從支撐萬(wàn)物互聯(lián)到使能萬(wàn)物智聯(lián)。包括上行超寬帶大幅提升現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸性能，實(shí)現(xiàn)高清視頻上傳、機(jī)器視覺等業(yè)務(wù)，寬帶實(shí)時(shí)交互支持更大帶寬和低時(shí)延通信，使能沉浸式互動(dòng)業(yè)務(wù)增強(qiáng)，通信感知融合將傳統(tǒng)通信和感知業(yè)務(wù)相融合，賦予無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)全新的業(yè)務(wù)能力。5G-A將為5G發(fā)展定義新的目標(biāo)和新的能力，為用戶提供更加卓越的業(yè)務(wù)服務(wù)，促進(jìn)5G產(chǎn)生更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也在5G和6G發(fā)展之間起到承上啟下的作用，一方面持續(xù)發(fā)展演進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)能力，另一方面探索和儲(chǔ)備未來(lái)6G的發(fā)展技術(shù)。

　　5G-A持續(xù)增強(qiáng)寬帶業(yè)務(wù)能力，提升用戶體驗(yàn)。為更好地支持以XR為代表的新業(yè)務(wù)，5G-A要支持更高的頻譜效率，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力和終端節(jié)能的能力。在增強(qiáng)寬帶能力方面，一是提升頻譜效率，主要包括多天線增強(qiáng)、大上行技術(shù)的應(yīng)用研究等；二是業(yè)務(wù)能力提升，主要是高效支撐毫米波等更多寬帶業(yè)務(wù)，提升終端能力，潛在關(guān)鍵技術(shù)包括XR/CG增強(qiáng)、QoE增強(qiáng)、UE節(jié)能增強(qiáng)等；三是提升系統(tǒng)部署靈活性和效率，潛在關(guān)鍵技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)、移動(dòng)性與覆蓋性能增強(qiáng)等；四是非地面通信的增強(qiáng)，需要進(jìn)一步完善NTN透明方式的性能和功能、基于信號(hào)再生方式研究與標(biāo)準(zhǔn)化以及天地網(wǎng)絡(luò)融合一體化組網(wǎng)研究等。

　　5G-A進(jìn)一步增強(qiáng)垂直行業(yè)能力以加強(qiáng)融合應(yīng)用，包括支持更多垂直行業(yè)專業(yè)類型的終端、對(duì)垂直行業(yè)業(yè)務(wù)能力的增強(qiáng)技術(shù)，如上行能力增強(qiáng)、定位增強(qiáng)等，以及更靈活的組網(wǎng)方案。一是進(jìn)一步降低輕量級(jí)UE的復(fù)雜度，將5G應(yīng)用擴(kuò)展到對(duì)成本、能耗、數(shù)據(jù)速率等要求更低的市場(chǎng)，并支持更豐富的物聯(lián)網(wǎng)終端類型，包括新物聯(lián)網(wǎng)終端、低功耗定位終端、面向工業(yè)場(chǎng)景終端等；二是提升定位精度，支持更多定位場(chǎng)景；三是增強(qiáng)車聯(lián)網(wǎng)和多種新終端直通應(yīng)用場(chǎng)景的性能與功能；四是考慮更多行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的低時(shí)延高可靠業(yè)務(wù)的增強(qiáng)。

　　5G-A利用人工智能技術(shù)增強(qiáng)無(wú)線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)的功能與性能。從應(yīng)用來(lái)看，5G引入AI各類場(chǎng)景，將5G應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行智能化適配來(lái)保障業(yè)務(wù)質(zhì)量，因此無(wú)線技術(shù)引入諸如基于AI的大規(guī)模天線設(shè)計(jì)、無(wú)線資源調(diào)度、定位技術(shù)和移動(dòng)性管理等技術(shù)用于提高網(wǎng)絡(luò)效率，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入支持AI的核心網(wǎng)架構(gòu)，智能網(wǎng)絡(luò)切片和基于AI的多接入網(wǎng)協(xié)同等技術(shù)用于提升網(wǎng)絡(luò)能力。隨著AI技術(shù)與算力的快速發(fā)展，5G引入AI技術(shù)，不斷構(gòu)建5G智能運(yùn)維，可使5G更加智能、高效，同時(shí)應(yīng)用與5G網(wǎng)絡(luò)智能化適配實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的多樣業(yè)務(wù)。

　　5G-A支持通信感知一體化，在無(wú)人機(jī)、汽車、工廠的自動(dòng)導(dǎo)航車、室外和室內(nèi)的人、公路和鐵路的危險(xiǎn)物等目標(biāo)物體的感知、檢測(cè)和跟蹤方面有非常廣泛的應(yīng)用，為各類用戶帶來(lái)更豐富的通感互聯(lián)體驗(yàn)，主要包括定位感知類、模式感知類和重構(gòu)感知類。5G-A將啟動(dòng)通信感知融合的信道建模的研究。通感信道模型首先聚焦0.5-52.6GHz頻段，包括6種感知模式，即單基站感知、單UE感知、基站-基站感知、基站-UE感知、UE-基站感知、UE-UE感知。

　　5G-A技術(shù)將持續(xù)增強(qiáng)

　　2023年12月，3GPP已經(jīng)啟動(dòng)5G-A第二版本（R19）的標(biāo)準(zhǔn)工作，一方面基于現(xiàn)有功能和網(wǎng)絡(luò)能力的持續(xù)增強(qiáng)，不斷提升運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的容量、覆蓋等關(guān)鍵KPI，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)，重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化多天線增強(qiáng)、全雙工等；另一方面，進(jìn)一步支持垂直行業(yè)能力、虛擬現(xiàn)實(shí)、綠色節(jié)能等應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化低功率喚醒信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能、虛擬現(xiàn)實(shí)XR增強(qiáng)技術(shù)等，同時(shí)面向6G的前瞻準(zhǔn)備，挖掘具有潛力的候選技術(shù)，推動(dòng)5G-A網(wǎng)絡(luò)向6G的演進(jìn)，重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)線AI、通感融合以及7-24GHz等新頻段的研究。

責(zé)任編輯：張薇