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2022/9/28 16:16

更智能、更绿色、更贴合实际应用,爱立信详解5G-Advanced五大技术领域

C114通信网  李明

C114讯 9月28日特稿(李明)移动通信产业从未停止创新的脚步,被寄予厚望的5G更是有望成为有史以来最大的创新平台。而只有不断向前演进,5G才能实现使能万物智联、千行百业数字化转型的愿景。

那么,5G演进有哪些极具代表性的创新技术领域?业界厂商在5G演进方面有哪些进展?对此,在近期举行的爱立信“信观察”栏目中,爱立信中国区技术专家张路为我们进行了详细解读。

更智能、更绿色、更贴合实际应用场景

为了确保5G系统在全球范围的成功,以及通过支持丰富多样的应用场景和垂直行业来拓展3GPP技术的使用领域,5G新空口(NR)和5G核心网(5GC)技术的演进正在3GPP中向着5G-Advanced持续迈进。

针对5G演进,2021年4月,3GPP确定5G演进标准的名称为“5G-Advanced”,并决定从R18开始标准化;经过2021年12月的3GPP第94次全会和2022年3月第95次全会,3GPP已经确定了R18的全部立项,开始了5G-Advanced技术标准制定的新征程。

“与奥林匹克精神更快、更高、更强类似,R18也可以用三个‘更’来概括其特点:更智能、更绿色、更贴合实际的应用场景拓宽。”张路进一步指出,其中,更智能主要体现在把人工智能应用于对5G无线接入网设备和空口传输的优化上;更绿色则是通过在3GPP标准化里首次对网络侧节能展开研究来得以凸显;更贴合实际的应用场景拓宽方面,例如针对需要提供确定性业务体验的工业互联网场景,在时延方面不再只是极致地去追求超低时延,而是考虑通过确定性网络来提供一定界限内的低时延和稳定的时延数值。R18还会进一步降低轻量级(RedCap)NR终端的复杂度,使其能够适用于更多的物联网场景,还会研究怎样用5G网络更好地去支持应用领域越来越广泛的XR业务。

瞄准五大技术领域

爱立信近期发布的《5G-Advanced:通向6G的演进白皮书》指出,5G Advanced将增强网络性能,并增加对新的应用场景的支持,白皮书将重点关注以下这五个有望由5G Advanced带来重大改进且有代表性的技术领域:

一是智能的网络自动化。

人工智能(AI)和机器学习(ML)能够利用从无线网络收集的大量数据来解决复杂和非结构化的网络问题。AI模型设计、优化和生命周期管理在很大程度上依赖于数据。作为正常运行的一部分,无线网络可以收集大量数据。这为设计智能网络解决方案提供了良好的基础。5G Advanced致力于如何优化用于数据收集的标准化接口,同时将自动化功能(如训练和推理) 留给私有实现,以支持网络自动化的充分灵活性。在R18的标准化中,使用AI对5G无线接入网设备进行增强将正式被纳入规范;同时,还将展开使用AI增强空口传输的新研究。

二是扩展现实(XR)业务。

在大众传媒、远程控制和工业自动化领域有许多新兴的XR应用,XR业务在下行链路需要很高的数据传输速率、上行链路会频发控制信令也会发视频流、上下行链路对传输时延都有较严格的要求,5G的高速率、低时延和高可靠性,将有助于支持这类业务。移动通信服务的提供商可以将XR推介给大众消费者、企业和公共机构,去定义和改进在诸如娱乐、培训、教育、社交互动和通信等领域中的新业务。在R18,无线接入网对XR业务的感知、适配XR业务特点的数据流处理、终端节电增强、和容量提升都将成为被研讨的内容。

三是轻量级(RedCap)NR终端。

RedCap终端的标准化工作始于R17,并将在R18中持续演进,以期把对5G Advanced IoT的支持提升到一个新的水平。RedCap技术为宽带IoT应用提供了解决方案,并且可以为像娱乐和交通这样的细分IoT市场提供经济实惠的终端侧设备。与早期的基于4G的IoT技术相比,得益于5G对前所未有的宽泛的频率范围的支持,RedCap技术在具备5G NR技术体系的优势的同时还可以提供高度的部署灵活性。在R18,还会对带宽的进一步降低进行研究,并且还会考虑降低所支持的峰值速率。相比较而言,R18 RedCap终端的能力将会低于R17 RedCap终端,但是会高于继承自4G LTE的NB-IoT终端。

四是网络节能。

在5G Advanced中,对网络节能给予了重点关注。打破能量曲线的上升趋势不仅是一种选择,更是一种行业责任。能量效率一直被3GPP认为是系统设计中很重要的方面,在R18,将会针对网络节能进行专门的研究。具体将定义基站能耗模型、基站能耗的评估方法和关键性能指标,并研究有助于达成网络节能的重点技术领域和潜在技术特性。

五是针对物联网应用的确定性网络

5G已经定义了一个功能框架,支持基于以太网IP的5G时间敏感通信(TSC)。然而,有些应用需要确定性网络支持,这些应用领域不仅需要有限的IP低延迟,还需要低延迟变化和极低的丢包率。R18将会基于R17中定义的TSC框架,增加对确定性网络IP流的支持。

5G Advanced是迈向6G的关键

爱立信相信,以人工智能/机器学习、扩展现实、轻量级NR终端、网络节能、确定性网络等特性为代表的5G Advanced演进技术将会进一步拓展5G应用场景,提升业务体验,降低网络运行运维复杂度和能耗,赋能中国经济发展,助力运营商“建好5G、管好5G、用好5G”。

虽然爱立信的5G网络设备已经可以用具有较高能效的方式去支持人工智能/机器学习和XR的应用与相应需求,仍旧很有必要在5G国际标准中对这些技术特性进行支持或增强。爱立信认为,5G Advanced的标准化工作是蜂窝无线接入网络向6G演进过程中的一个重要步骤。

“有一些5G-Advanced技术可以被看作是某些6G潜在技术的基础和先导性使用。”张路表示,例如,5G-Advanced中对AI的外挂叠加式的使用,将会为6G计划去实现的内生于网络的AI能力打下坚实的技术基础;此外,XR也会逐渐演进成人机交互的沉浸式通信,并且会成为6G未来会考虑支持的元宇宙应用的基础技术之一。对于“在3GPP进行5G Advanced和6G标准化的时间表”中,爱立信认为:5G Advanced的第一个版本预计将于2024年完成,而6G的第一个版本预计将于2028年完成,随后是6G的持续演进。

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