问小白 wenxiaobai
资讯
历史
科技
环境与自然
成长
游戏
财经
文学与艺术
美食
健康
家居
文化
情感
汽车
三农
军事
旅行
运动
教育
生活
星座命理

5G-A是什么?一文彻底让你看懂5G-Advanced

创作时间:
作者:
@小白创作中心

5G-A是什么?一文彻底让你看懂5G-Advanced

引用
1
来源
1.
https://www.wo6xing.com/future/comm/what-is-5g-advanced.html

5G-A(5G-Advanced)作为5G向6G演进过程中的重要阶段,其技术发展备受关注。本文将详细介绍5G-A的基本概念、发展历程、关键技术以及应用场景,帮助读者全面了解这一前沿通信技术。

一、5G-A的基本概念

5G-A的定义

5G-A,全称5G-Advanced,是基于5G的演进和增强。5G-A在时延、带宽、速率、可靠性等关键指标上的表现介于5G和6G之间,也被称为“5.5G"。5G-A是通信技术从5G走向6G的必要过渡和衔接,发挥着“承前启后”的重要作用。从技术能力上看,它相比5G能带来至多10倍网络能力的提升。

5G-A的发展演进

  • 2019年、2020年、2022年,国际标准组织3Gpp先后冻结了R15、R16、R17版本。后续的R18、R19、 R20版本,被视为5G的后半段,也就是5.5G阶段。
  • 5G-Advanced被正式确定为5G演进的名称,是在2021年4月。
  • 2021年12月,3GPP SA2全会通过投票,确定了R18板本的28个研究课题,相当于确定了5G-Advanced的第一批关键技术。
  • 2023年4月5日消息,中国移动浙江公司联合华为率先完成基于5.5G技术验证,在现场实现了包括超大规模天线阵列、8流MIMO、增强型UPF动态多核聚合、智能卸我等多项性能的验证,并测得了超过10Gbps的单用户峰值速率。
  • 2023年10月,在中国5G发展大会上,工信部副部长张云明表示,要前瞻布局5G-A技术研究、标准研制和产品研发,加快推推进5G轻量化(RedCap)技术演进和商用部署,持续开展5G新技术测试验证,加快推进产业成熟。
  • 2023年11月,北京移动与华为公司合作,在北京丽泽SOHO完成了全球首个“LampSite X”5G-A室内分布方案的验证。
  • 2024年,是全球5G-A商用元年。

R18的关键时间点

5G-A的场景

  1. 上行超宽带(UL Centric Broadband Communication,UCBC):
    大幅提升现有通信网络的上行传输性能,例如实现高清视频上传、机器视觉等业务。同时,依托其更深的覆盖、更大的上行传输带宽,UCBC还以大幅提升室内场景的用户体睑速率。

  2. 宽带实时交互(Real-time Broadband Communication,RTBC):
    支持更大带宽和低时延通信,使能沉浸式互动业务增强。

  3. 通信感知融合(Harmonized Communication and Sensing,HCS):
    将传统通信和感知业务相融合,赋予无线通信网络全新的业务能力。

5G-A的驱动力

  1. 商业驱动:
    5G商用过程中,在垂直行业遇到了一些问题,无法很好地满足用户的场景需求。在大上行、高精度定位等能力上,和行业需求还有一定差距。在部分新型应用场景上,需要补足短板,进行业务扩展。

  2. 技术驱动:
    AI、算力网络技术崛起,移动通信技术需要进行融合,提升网络的效率、融合性和智能化水平。IMT技术体系需要持续演进,以确保与其它技术体系的竞争优势。为6G的部分技术进行“探路”。

4G、5G与6G的指标对比

二、5G-A的关键技术

5G-A三大演进方向

万兆下行,干兆上行

  1. 频谱扩展:
  • 拓展5G频谱资源,灵活利用中频“主力容量层+叠加容量层”。
  • 采用载波聚合( 5G 3CC) ,以及多连接技术。
  • 充分利用毫米波频段作为极致容量层(国外),以及做好6GHz频段规划。
    中国移动( 3CC) :
    n79( 4.9GHz 频段,100MHz)
    n41( 2.6GHz 频段,160MHz)
    n28( 700MHz频段,30MHz)
  1. 大上行:
    采用了上下行解耦技术,将上行速率提升到1 Gbps。灵活频谱接入(FSA,Flexible Spectrum Access) 技术。XDD/UDD (灵活双工、全双工)。
    大上行场景:
    VR/AR/XR (元宇宙、游戏)
    超高清摄像头(多并发)
    视频直播(运动会演唱会转播)

万兆下行,千兆上行(双工技术演进)

确定性体验( 5G uRLLC落地)

  • 工业制造、远程医疗、车联网等确定性网络需求。
  • 提供可保障的速率( 120Mbps~500Mbps) 和稳定的低时延(20ms@95%) 。
  • 针对业务进行智能识别、基于可用频段进行寻优。
  • 引入5G,有利于网络扁平化(Wi-Fi、IT网络、OT工业以太网,三网合一)。
  • 采用更加灵活的调度方式(灵活的调度间隔和免授权调度)、更小的调度单元以及灵活的HARQ、ARQ-ACK反馈机制,实现低时延要求。
  • 通过UPF (核心网用户面)下沉和MEC (边缘计算)技术,缩短业务传输路径,从而降低业务时延。

确定性体验( 5G TSN)

  • 5G与TSN ( Time Sensitive Networking,时延敏感网络)相结合,采用精准授时、流量调度、QoS映射等技术,实现工业业务端到端的确定性服务。
  • 5G-TSN网络中增力口了TSCTSF ( Time Sensitive Communication and Time Synchronization Function,时间敏感通信时间同步功能)网元功能,并引入生存时间,不依赖外部TSN网络,在5G内部独立实现更加精确的确定性数据转发。
  • 通过网络切片实现不同的SLA,并支持多种共享类型进行灵活组网,为高优先级业务提供隔离和QoS保障。

RedCap (轻量化5G)

RedCap :全名是“Reduced Capability”,中文意思是“能力降低”。RedCap是轻量化的5G,进行了协议和设计精简,是用于中低速率的物联网技术。模组架构相比传统5G有大幅下降,目前为200元左右,将来进一步下降到100-150元区间。

5G-A:通感一体( ISAC,Integrated Sensing And Communication)

  • 在提供高速通信功能的前提下,增加感知能力,以支撑全方位的智能化应用。
  • 通感一体化可以感知目标的方位、距离、速度等信息,实现对目标的检测、捕捉、跟踪、成像。
  • 应用场景:低空安防(发展低空经济)、智慧交通(车辆感知)、智能家居、社会治理等。
  • 通过时分复用频谱资源,完成通信与感知时分帧格式配置与调度。

无源物联网( Passive-loT)

无源物联网,就是没有"源(电源、能量源)"的物联网。无源物联网的使用方式和场景和RFID类似,但覆盖距离、覆盖数量等能力远远强于RFID。无源物联网拥有极低功耗(微瓦级),极低成本(0.2元),面向干亿物联。支持传感标签数据(序列码、价格、温湿度、压力、位移等),适合仓储、零售等场景。

参考文献

  • 《2024产业成熟,迎接5G-A商用》,杜叶青,华为;
  • 《筑牢5G+新基建,共创5G-A美好未来》,丁海煜,中国移动研究院;
  • 《5GAdvanced:通向6G的演进》,爱立信;
  • 《5G-A关键技术方向和产业进展》,胡南,中国移动研究院;
  • 《5G/5G-A超可靠低时延通信工业场景需求白皮书》,信通院;
  • 维基百科,百度百科;
© 2023 北京元石科技有限公司 ◎ 京公网安备 11010802042949号