GSMA推动5G往更先进,增强,可持续和智能化的方向发展

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日期:2022-10-16

5G技术被编纂在各种版本的3GPP标准中,并且正在全球范围内被快速采用。最初的标准引入了5G新无线电(5G NR),分解的下一代无线接入网(RAN)和基于服务的核心网络架构,并提供超过1 Gbps的数据速率。

移动通信技术正在改变社会的发展

随着每个新的3GPP标准发布,进展仍在继续。第18版首次推出5G-Advanced,这是以前在3GPP中未标准化的一系列新功能的名称,其目标是推动5G功能向前发展。5G-Advanced预计将于2024年出现在商用产品中,并将在未来十年内在从5G到6G的移动技术发展中发挥至关重要的作用。

5G-Advanced旨在提供以下网络性能改进:

  • 使用 MIMO 技术的高级上行链路和下行链路速度
  • 增强的多载波操作和移动性
  • 增强的侧链路、侧链路中继和用户设备聚合
  • 支持移动集成接入和回程
  • 演进的双工
  • 时间敏感型通信

此外,新规范旨在改善人工智能和机器学习驱动设计、运营和维护架构以及自治网络的管理和效率。

9月22日,GSMA发布了白皮书和现场网络研讨会,以帮助行业参与者了解5G-Advanced。白皮书《推进5G时代》详细介绍了5G移动技术标准的第二阶段。

我将在这里总结《推进5G时代(Advancing the 5G Era)》中的主要要点。

GSMA先进空口执行总监兼物联网技术总监芭芭拉·帕雷格里奥(Barbara Pareglio)以及与会的还有来自中国移动、橙色、爱立信和华为的演讲嘉宾一起参加了交流。他们介绍了5G-Advanced的网络性能和效率特征,并深入研究了下一阶段的移动标准在运营商服务增强方面意味着什么。

中国移动研究院无线与终端技术研究副所长胡楠概述了5G业务演进的几个方向,以及5G-Advanced中的一些技术能力。

改善5G性能的关键技术

其中第一个与先进服务有关,特别是元宇宙。基于扩展现实(extended reality)是网络空间与现实世界之间的桥梁,胡先生表示,通过网络信息共享与跨层更好地协同,通过将基于千兆位的扩展现实服务的端到端延迟降低到5毫秒至10毫秒之间,并将网络容量容量增加五倍,从而为元宇宙应用提供支持。 5G-Advanced可以通过使服务和RAN更加了解彼此来帮助实现这一改进。通过结合编码和传输以及使用自适应代码速率,服务将更好地适应RAN条件;反过来,RAN将获得对服务的框架级保护和服务质量的认识。

5G将实现更好的管理和更好的效率

迄今为止,在Metaverse应用程序中,基于云的内容渲染一直受到限制,并且通过5G先进连接支持它需要大量的无线电资源。但根据中国移动的说法,通过利用超大光圈阵列大规模MIMO技术,与目前四个玩家的有效限制相比,它将有可能在云渲染的虚拟现实中运行20名玩家的游戏,并提供明显更高的分辨率内容。

5G-Advanced可以加速的其他元宇宙应用包括远程医疗,包括远程手术、视频制作、联网车辆和云机器人等。元宇宙是一个新兴领域,性能指标仍在定义中,但5G支持元宇宙服务的可能性是向前迈出的重要一步 - 仅依靠固定线路光纤的容量将受到巨大限制。

中国移动提到的5G-Advanced服务演进的其他领域包括:

  • 集成传感和通信,涉及低成本、高精度无缝和无处不在的集成传感,适用于自动驾驶和高清映射等应用。
  • 统一的时分和频分双工技术,在频谱使用和交联干扰抑制方面提供了灵活性。其主要优点是TDD频谱具有更高的数据速率和低延迟,并减少了上行链路和下行链路连接的延迟。
  • 扩展的物联网(IoT),克服传统RFID的瓶颈,增强覆盖范围,降低成本和复杂性,并实现标签定位

虽然了解中国移动带来的一些好处意味着要深入的技术细节,但就5G-Advanced承诺的性能增强如何转化为新的服务机会,或者对现有服务领域的潜在相当激进的改进而言,还有很多值得乐观的地方。

对特定用户应用场景的增强

Orange的3GPP RAN标准化负责人Benoit Graves描述了5G-Advanced的四个驱动因素以及它们可能的表现方式:

更高的性能。在具体提到6 GHz频谱时,Graves先生指出,需要提高商业应用的上行链路服务的性能,例如火车到达车站时的即时数据上传,或在大规模活动中上传视频;干扰管理被认为是5G-Advanced应该改进的另一个领域。

高级服务。Orange强调扩展现实和云游戏是高级服务,以从5G-Advanced中受益,他认为通过在RAN和内容网络中实现对扩展现实应用的认识,可以提高服务质量和节能。此外,这可能需要降低能力的物联网和被动物联网,使用超低能耗设备(如传感器)进行资产跟踪。它还可能包括非地面网络,例如卫星连接,用于公共安全,海事和汽车应用的补充覆盖,或用于全球物联网覆盖。

智能网络。它们采用人工智能和机器学习来实现空中接口增强、波束管理的预测性服务质量、提高定位精度、RAN节能、负载平衡和移动性优化等功能。

电源效率。5G-Advanced将使像Orange这样的运营商能够在评估新的无线电功能时将能源效率作为标准,并以更精细的细节实施网络节能技术。

华为5.5G总经理高锟和爱立信3GPP RAN标准团队负责人奥洛夫·林德伯格(Lindberg)的其他演讲分别聚焦于5G-Advanced的RAN智能和可持续性。

RAN智能涉及实时感知,分析和预测,以及有关无线网络资源分配的智能决策。这将通过训练RAN检测视线条件来改善网络功能,如负载平衡、移动性和定位精度。

智能还应提高网络的能源效率,支持更可持续的网络。根据林德伯格(Lindberg)先生的说法,3GPP Release 18将开发一种评估网络功耗的详细方法,以使RAN更精简,并专注于诸如电池束节能等功能,这些功能可提供可持续的收益,以确保5G-Advanced的耗电量更少。

5G-Advanced的能力和所能支持的应用场景

在性能特征和潜在应用方面,3GPP Release 18中有很多需要解开的东西,只有当产品上市时,其中大部分才会变得完全明显。但是,GSMA白皮书和网络研讨会中总结的增强功能列表无疑表明了5G技术的许多有前途的新视野。

总之,5G-Advanced将提供增强的、智能的和可持续的连接,包括专注于上行通信和高速连接的服务,例如火车到站提醒。5G-Advanced还支持沉浸式和交互式应用程序,这些应用程序将广泛部署在娱乐和教育环境中。同时,该技术将进一步加强对低成本、低功耗设备(如工业无线传感器和可穿戴设备)的支持,从而改善无数应用的体验。