迈向5G-Advanced的新5G无线演进

华为技术有限公司、北京邮电大学移动网络技术国家工程实验室、东南大学移动通信国家研究实验室、紫金山实验室、中国科学技术大学信息科学与技术学院的专家日前在SCIENCE CHINA Information Sciences今年9月版发表《迈向5G-Advanced的新5G无线演进》，相关研究解决了5G-Advanced关键驱动力、需求、使用场景和能力，分析主要的技术挑战并详细介绍了十大有前途的技术方向。

自 2018 年年中第三代合作伙伴项目（3GPP）对第一个 NR 版本（第 15 版）进行标准化以来，第五代（5G）新空口（NR）的演进进展迅速。如今，全球领先的运营商都在竞相通过 5G 网络提供各种商业服务。展望 2025 年及以后，预计将部署超过 650 万个 5G 基站，通过超过 1000 亿个 5G 连接为全球 58% 以上的人口提供服务。随着5G的快速发展，越来越多的商用用例将推动5G网络不断提升性能和扩展能力。因此，现在正是考虑为 5G NR 演进（5G-Advanced）制定明确的框架和标准化以支持 2025 年至 2030 年商业化的适当时机。

相关研究提出了5G-Advanced驱动力包括解决商业部署挑战、对现有的5G能力增强、引入XR专业化沉浸式体验、以上行链路（UL）为中心的服务、多样化的工业物联网场景；5G-Advanced应用场景包括以UL为中心的宽带通信（UCBC）、实时宽带通信（RTBC）以及协调通信和传感（HCS），此外，5G-Advanced必须与人工智能（AI）完全集成，以解决比上一代产品更多的频段、设备类型、服务和客户所带来的复杂性；5G-Advanced系统的关键性能指标方面，eMBB的用户体验上下行链路（DL）数据速率提高10倍（例如从100 Mbps到1 Gbps），UCBC的用户体验UL数据速率提高10倍（例如从50 Mbps提高到500 Mbps），RTBC在一定水平的延迟和可靠性下带宽增加10倍（例如使XR服务能够在任何时间和地点实现5毫秒的Gbps体验），HCS的定位精度提高10倍（从分米级到厘米级），连接密度增加10倍（从每平方公里100万增至1000万台设备），URLLC可靠性99.999%（端到端时延5毫秒）以及99.9999%（端到端时延4毫秒）。

相关研究分析了5G-Advanced十大潜在技术方向。一是传输领域的技术方向包括多天线传输增强功能（场景为eMBB UCBC）、多天线传输演进（场景为eMBB）、XR传输优化（场景为RTBC）、工业物联网能力提升（场景为URLLC mMTC）、AI使能的空口（场景为AI）。二是频谱领域的技术方向包括协调通信和感知（场景为HCS）、高频能力增强（场景为UCBC HCS）、频谱价值最大化（场景为UCBC eMBB）。三是网络领域的技术方向包括网络能效优化（面向所有场景）、先进的无线网络架构（面向所有场景）。