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标题: S^2: 3GPP 5G-Advanced中的Pre-6G技术 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2023-1-16 19:36

作者: 溯溪而上 标题: S^2: 3GPP 5G-Advanced中的Pre-6G技术

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文 | Shan

作为S^2农历虎年的最后一篇文章，小编总结了3GPP R18（5G-Advanced第一个版本）无线接入网（RAN）领域的Pre-6G技术。

回顾4G LTE与Pre-5G技术

我们知道，每个G（Generation）的演进版本标准中，真正大规模商用的技术不算多。也有一些技术，在首次引入的G没有规模用起来，但在下一代成为了代表性技术。回顾4G到5G的进程，这类技术比较典型的有：

Dual Connectivity双连接：LTE R12引入了宏基站与小基站的双连接，但在4G没有用起来。5G时代，LTE-NR双连接（即非独立组网NSA）在一些国家成为了主流；
Massive MIMO大规模天线：大规模天线的标准在4G引入并不断演进。5G部署中，TDD频段开始成为主流，通信频段变高，天线数目增大，基站侧大规模天线也广泛用了起来；
Light connection轻连接：即NR的Inactive state非激活态，是连接态和空闲态外的第三个状态，可以降低时延和省电，也是NR首版标准的一个重要特性。

当然也有一些技术，LTE时的业界期待就比较高，NR也支持并持续演进，但目前还没看到明确的商用动机。

关于5G-Advanced与Pre-6G技术

R18是5G-Advanced的第一个版本，其3GPP标准制定周期是2022年5月至2024年3月。而R20左右，要正式启动6G的研究阶段了。

那么在R18中，又有哪些Pre-6G技术呢？小编认为，Pre-6G技术是指满足以下2个条件的技术：

a）相比于5G R15版本，属于较为新的概念；

b）5G可能会开始用、也可能用不起来，而在6G的应用规模会更大。

基于这两点、以及小编个人非常有限的理解，总结了R18中9个潜在的Pre-6G技术：

1）无线AI

3GPP R18中有3个无线AI方向的项目，分别关注不同的AI用例：

AI/ML for NR Air Interface (RAN1-led的SI研究项目)：面向AI/ML在CSI反馈增强、波束管理、定位精度增强等场景的应用。在R18做SI，WI预计在R19；
AI/ML for NG-RAN (RAN3-led的WI工作项目+SI研究项目)：WI聚焦在现有NG-RAN接口和架构下支持基于AI/ML的网络节能、负载均衡和移动性增强相关数据收集增强；SI在WI结束时启动，聚焦新的用例研究。

R18中，5G无线AI工作全面开始。不过面向智能内生的6G，预期AI在6G应用会更广泛。

2）双工演进

R18 Duplex Evolution SI研究TDD频谱基站侧的双工增强，包括子带非重叠全双工、动态/灵活TDD增强。在R18做SI，WI预计在R19。

子带非重叠全双工（Sub-Band Full Duplex，SBFD）是指一个载波的频域不同子带，可以分别用于下行和上行传输（如下图）。这样，在下行时隙中，部分子带可以发送上行数据，可以提升上行容量、覆盖并降低时延。

可以说，子带非重叠全双工是面向同时同频全双工的中间一步。

3）Sidelink Relay and Enhancement

Sidelink Relay（UE中继）在R18的增强内容包括：在基于L2/L3的UE到UE单跳中继功能；UE到网络的中继服务连续性增强技术；UE到网络的中继多路径功能。

我们知道，中国电信提出的6G P-RAN网络架构，正是通过手机间的UE to UE连接，将信号从强的地方中继接力到信号不好的地方，从而改善6G（特别是高频覆盖下）的室内和室外覆盖。

基于P-RAN架构，预期Sidelink Relay将在6G发挥更为广泛的作用。

4）Network Controlled Repeater

Network controlled repeater（网络控制的中继，NCR）在R18的SI已经结题，并开始了R18 WI阶段。NCR在传统射频repeater的Forwarding功能基础上，新引入Control link，以用于传输辅助中继Forwarding的side information；同时引入相关识别和授权机制。

从概念和网络拓扑看来，NCR都跟6G热门的RIS（可重构智能表面）有相似之处。

5）Multi-carrier Enhancements

R18多载波增强包括：单个DCI（控制信息）调度多个小区的数据信道传输；终端发射机在3-4个频段间的dynamic Tx switching。

多载波增强的核心思想是：考虑频段越来越多，在管理、调度的效率及开销控制方面，都有待增强。

4G的时候，运营商有4G新频段（比如2.6/2.1GHz）和3G重耕频段；5G有5G新频段（比如3.5GHz/700MHz）和3/4G重耕频段。

那么到了6G，将有6G新频段，3/4/5G重耕频段，还有毫米波和潜在的太赫兹。越来越来的频段和载波，使得多载波增强与融合成为一个重要的6G方向。

6）L1/L2 Triggered Mobility

R18 Further NR mobility enhancements WI中将引入基于L1/L2（层1/层2）信令的跨小区移动性机制。传统的小区间移动性管理都是基于L3测量并由RRC信令触发。L1/L2 Triggered Mobility是将小区内的L1波束管理概念，扩展到小区间的移动性管理，通过L1测量和上报、以及L1/L2信令指示终端进行小区切换。

这也是3GPP首次引入的基于L1/L2信令去触发小区间的切换。这个概念还是比较新的，期待能引入6G的第一个基础版本。

7）Network Energy Saving

网络/基站节能在R18的SI已经结题，并开始了R18 WI阶段。关于终端节能的讨论和增强，3GPP以前的版本已经有了。

而围绕“碳达峰”、“碳中和”（以及欧洲国家的电费大涨？）等全球大背景，3GPP在R18首次讨论了基站节能。大致的技术手段就是：基站能不发信号的时候就不发，能降维发的时候就降维发；需要终端也做些配合，以减小对系统性能的影响。

面向碳中和的长远目标，业界对6G能量效率的讨论也很多。如果从3GPP空口技术的角度，能不断涌现好的解决方案，预计RAN侧的基站节能也会面向6G持续演进。

8）Ambient IoT

环境IoT目前处于R18 RAN-level SI研究，在RAN全会先研究场景和目标等，再进入小组会研究候选技术。

Ambient IoT面向3GPP之前未涉及的低端IoT。这些IoT设备不需要供电（Pure batteryless devices）或者基于很低的储电能力（Devices with limited energy storage capability），从环境中获取能量，并通过反向散射、低功率射频发送（仅射频信号放大或可独立生成信号）实现小数据信号传输。

9）XR

R17进行了XR的评估研究。R18 面向XR增强的SI已经结题，并开始了R18 WI阶段。R18将引入：RAN侧XR业务感知；XR相关节能技术；XR相关的容量提升技术。

6G的一大愿景是在虚拟世界与现实生活中的“自由穿插”，所以在RAN无线侧对XR业务开展有针对性的增强，可以帮助实现这一6G愿景。

作为从业人员，我们总是希望移动通信十年一代地不断演进（至少演进到顺利退休），也为社会带来价值。

那么对于6G的驱动力，在竞争驱动、技术驱动、商业驱动、社会驱动和环境驱动中，有业界观点认为，竞争、技术、商业分别是第一、二、三驱动力。这个你同意吗？

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时间: 2023-1-16 21:04

作者: hustyyc

时间: 2023-1-25 22:45

作者: billkuo

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