
随着全球5G的不断推出,第三代合作伙伴计划(3GPP)组织正在努力开发5G Advanced标准,并开始讨论6G第一个版本中可能包含的内容。
6G的启动令人兴奋,但作为一个行业,我们在5G和5G Advanced方面还有很多工作要做。最近无线行业活动中的文章和演示很快就批评了5G的推出和消费者的反响不佳。事实上,很多消费者只体验过非独立(NSA)版本的5G。
5G最令人兴奋和最有前途的功能需要部署和实现独立5G(SA 5G),而目前这在印度和中国以外的地区尚未广泛使用。未来几年的5G Advanced开发和部署将为通信工程师提供一个机会,通过提供备受期待的功能和网络升级来重振消费者和更大的无线生态系统。
1、6G路线图
6G基础的研究和开发将同时进行。下图中的时间表显示了目前3GPP版本的进展情况以及国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)批准6G标准第一版的时间表。
2023年的主要重点是完成工作并最终确定版本18,这是第一个支持5G Advanced的官方版本。3GPP无线接入网络(RAN)全会主席表示,Release18旨在推动关键技术领域均衡的5G演进,同时考虑到5G Advanced在Release18、Release19及后续版本中的演进方式。这种渐进的方法导致许多研究项目在后续版本中被定义并设置为工作项目。
第18版涵盖的主要主题包括MIMO增强(特别是上行链路和移动场景)、NR-Light(RedCap)演进、演进双工以及人工智能(AI)和机器学习(ML)数据驱动设计。MIMO增强上行链路改进旨在改善在拥挤的地点上传内容时的用户体验,这是客户的常见痛点。RedCap希望为传感器和可穿戴设备等设备提供低功耗解决方案。
与版本18中正在进行的工作并行,第一次全体会议于2023年6月举行,讨论将包含在版本19中的项目包。该包将在23年12月的RAN全体会议上获得批准(RAN#102)),Release19的目标时间范围为18个月。Release19的主要重点将是5G-Advanced,同样,此版本将重点关注平衡。
2、6G行动计划
在决定包含哪些内容时,3GPP主席希望在短期修复和长期功能开发、移动宽带演进与垂直用例扩展、设备演进与网络演进之间取得平衡。Release19很重要,因为它也将充当通向6G的桥梁。预计第20版将是第一个包含6G研究项目的正式版本,但人们对尽早启动一些重要主题的研究有着浓厚的兴趣,例如7-24GHz的信道建模以及集成传感和通信(ISAC)。
供第19版考虑的初步主题列表于6月起草,并在2023年9月的RAN全体会议上进一步缩小范围(下图中)。9月会议结束后,为RAN工作组1(RAN1)确定了7个项目,为RAN工作组2(RAN2)确定了5个项目,为RAN工作组3(RAN3)确定了3个项目。所有项目的完整列表和更多详细信息可以在RAN主席的指南(RP-231540)中找到。
3、5G
RAN1主题包括空中接口的人工智能和机器学习、环境物联网、网络节能以及新频谱(7-24GHz)的探索。人工智能/机器学习以及与提高能源效率相关的项目的纳入是基于当前行业趋势的明显纳入。与节能项目一样,环境物联网也可以被视为无线绿色运动的一部分。理想的环境物联网设备应该是能够从大气中的射频辐射中获取能量并且不需要电池的设备。
这些设备仍然是一个研究概念,但3GPP正在寻找构建协议的方法,以实现最短的启动时间、最有效的唤醒信号设计以及设备与设备通信所需的最低总功耗。
对于空中接口的AI/ML,RAN1中的最多时间单位(TU)或3GPP将致力于关注特定项目的估计时间量为4。考虑到版本18中对AI/ML所做的努力,其中包括用于通道状态信息(CSI)增强、波束管理和定位的AI,这是有道理的。这项工作将被带入Release19,并且也可能会出现一些新的主题。网络节能仍然是一项重大工作,并且可能会延续到版本19中。版本18中最大的努力是MIMO演进,毫不奇怪,MIMO演进被列在版本19中,尽管只有1-2个TU保留。
RAN2的主题包括扩展现实(XR)的增强以及NR和IoT的非地面网络(NTN)演进。RAN1和RAN2之间还需要重叠和跨工作组的努力来实现环境物联网和空中接口的AI/ML。RAN3项目包括用于下一代RAN(NG-RAN)的AI/ML、自组织网络(SON)/最小化路测(MDT)增强功能、额外的拓扑增强功能,以及针对环境物联网的跨工作组努力。RAN工作组4(RAN4)的开发周期主要关注无线电性能和协议方面,比RAN1、2和3晚几个月。在12月的全体会议期间,还将针对RAN4的候选项目进行类似的讨论。
4、关于5G Advanced和6G的最终说法
虽然这些研究和工作项目是针对5G Advanced的,但它们可以用来尽早了解6G中可能包含的内容。人工智能和机器学习显然将成为主要关注领域,并将影响无线生态系统的所有部分,并影响6G的设计决策和实施方法。环境物联网,或者说无需电池即可运行的物联网设备的理念,与6G中对能效和绿色通信的推动相得益彰,并且可以巩固网络可持续性的主题。虽然我们距离正式开始6G工作还有几年时间,但3GPP的Release19看起来将为快速有效地启动6G标准铺平道路。