IMT-2020(5G)推进组：5G-Advanced技术路线及产业推进研究

编制说明本报告主要贡献单位（排名不分先后）包括：中国信息通信研究院、中国联合网络通信集团有限公司、中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中广电移动网络有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、中信科移动通信技术股份有限有限公司、北京紫光展锐通信技术有限公司、翱捷科技股份有限公随着5G应用的不断深化，对网络能力提出了更高要求，5G技术、展定义新的目标和新的能力，通过不断提升用户感受，提高运营效率，持续扩展5G应用边界，使能5G产生更大当前，全球多个国家和地区的主要运营商不断发布5G-A技术为加快推动5G-A创新发展，扎实推进5G-A标准演进、报告系统梳理5G-A关键技术特性及应用需求，调研产业各方产业发展目标及下一步推进建议，为5G-A产业高质量发展提供参 1 1 2 17 26 32 32 32 33 33 34 34 35 36 41 43 4 5 24 29 36 37 38 40 1一、5G-A技术标准现状三个版本，形成对5G三大应用场景的标准支撑，5G-A系列标准在2正式将R18及其后续的5G演进版本标准命名为“5G-Advanced”我国5G标准以通信行业标准为主，其制定的总体原则是基于划情况，确定标准的关键技术参数、功能要求和性能指标等，形成3新功能。2023年启动了第三阶段的5G标目前，第三阶段的行业标准制定工作已基本完成，将陆续启动第四4信一体化、AI通信一体化和泛在连接提供技术支峰值速率1Gbps性能；面向物联网应用，5G-A将基于超轻量化5另一方面5G-A提前导入6G融合技术，开展通信与感知融合、通信领域还处于初期阶段。在5G-A阶段探索增强感知功能，特别6垂直行业特定需求的支持。对于不同维度的演进和发展过程中，都高低频混合组网的基本架构；一体化调度多载波资源可满足5G-A发展初期阶段频谱资源碎片化、多元化的需求；灵活上行频谱接入技术则使终端动态灵活地在更多上行频谱资源之间切换，满足大上7功率域多用户聚合。用户聚合传输将多个用户终端聚合在一起共同传输其中一个终端的业务。聚合的数据可以相同或不同，满足娱乐，社交，在线购物等新型业务。多元的XR业务生态对网络带XR感知增强。基于业务特征、数据包业务信息、XR专用承载以及网络切片等业务识别技术可助力XR感知增强。行缓存数据的延迟信息、帧级调度提供确定时延等改善业务时延性8进行保障，避免其传输被切换打断，造成帧时延拉长。为保障大容量的传输过程，用L1/L2切换技术实现低中断并维持大容量传输，有效支撑移动场景中的XR业务。以及网络关键KPI综合形成XR业务打分模型，结合体验 终端移动性性能是保证用户体验的关键指标。传统的跨小区切9发小区间的快速、连续切换。此外允许终端在收到切换命令前获取候选目标小区的定时提前量，并在收到切换命令后执行免随机接入增强基于条件的传统层3切换机制。基站预先给终端配置多个SCG(PSCell)的变更引入执行条件，UE在PCel段需要提高系统广覆盖能力，在全球范围内提供泛在通信，节约基针对重大服务或突发应急业务也需要提供灵活快增强链路传输性能。通过提升信道传输功率或次数来增强上行信道性能，改善上行覆盖距离。为了提升广播信道覆盖能力，在终端最小带宽能力范围内增加广播信号的发送带宽可以提升广播信号优化发送过程。在终端最小带宽能力范围内，设计带宽更大的景下引入SSB-less辅小区，在下行业务负载较低，甚至没有下行业小区不连续发送/接收，减少不必要的传输。在cellDTX/DRX动态功率自适应。采用自适应功率回退增强方案，可以为终端为满足5G-A千亿物联、确定网络能力的应用场景需求，需加强面向垂直行业的精细化设计，包括eRedCap、无源物联、确定性5GRedCap终端设备相比普通终端的成本和功耗已显著降低，与RedCap一脉相承，5G-AR18eRedCap应用场景主要聚焦于物联网领域，特别是针对中速物联网的应用场景和对速率需求更低、对可进一步降低终端复杂度。共有两种可选方案，上下行峰值速率均为10Mbps。一是直接放松峰值速率指示限制，即放松最大MIMO层数、调制阶数和缩放因子的乘积限制，最低为0.75，端网实现相对简单；二是同时放松峰值速率指示限制和带宽（仅为），终端节能增强。基于网络要求配置设备的eDRX参数，允许设传统商用RFID系统通信距离受限、部署成本高；连接数量受限；读写器间干扰严重，无法连续组网；支持温湿度、压力、振动垂直行业提供覆盖广、终端极低成本零功耗、支持微型传感、粗定标识类连接。信息存储在小尺寸、超低成本的标签中；典型场后通过终端传出。典型场景包括能源电力设备温度监控以及畜牧业蜂窝远覆盖链路技术，相对RFID大幅提升链路性能，并且通过多扩充5G定位应用场景。5G-A支持了UE和UE之间的sidelink相位测量值，可以增强传统定位方式的精度。载波聚合定位的方式降低5G定位功耗。5G-A进一步放松了定位参考信号的发送或不需要给终端重配置上行定位参考信号，终端也就不需要从非激活支持RedCapUE高精度定位。支持基于频域跳频的RedCapUE定位。对于RedCap用户，采用了跳频方式发送或者接收定位参考信号，合并多个跳频段后，等效的定位带宽大大增加，从而可实现5G由外围IT应用向核心工业控制演进，需要构建网络确定性能力，主要从吞吐量、时延、可靠性、抖动及安全等进行衡量。配低时延保障。通过配置互补的TDD配比的两个载波，构建类FDD空口0等待的极致时延能力。互补TDD的两载波可以为作为向6G演进的关键阶段，5G-A阶段还前瞻布局了业界高度关注、行业需求强烈的通感融合、网络智能化、通算融合等新技术通信感知融合技术应用场景重点聚焦6大场景：低空经济、智尽量复用现有的功能；另一方面，希望可以支持更多的应用，赋能更多行业。如果感知应用是采用基站和UE交互的方式获得感知信息，要求标准先行。只依赖基站感知而不需要UE参与的感知只依赖于基站感知周围物体类的应用，可以基于实现，做到产品先行。为了更好的培育市场，验证感知技术，推进市场应用，不依赖于核5G网络数据的爆炸性增长持续推动空口技术和网络架构的演进，使网络能够支持更多的频段、天线、更多样化的帧结构和物理控制流程。传统人工干预或阈值设置控制的网络运维模式随着多样配和服务策略，为用户提供高质量、个性化的服务；NWDAF可以横向联邦学习。横向联邦学习技术的引入，使得多个NWDAF可以在不跨域传递数据的情况下，实现高效的机器学习模型训练，效率和多元化服务升级是5G-A网络能否有效拓展行业市场及线接入网络资源实现通信和业务计算多层面融合的网络架构，为用通算融合共生网络基于分布式架构，具备在网络资源、网络功能和网络服务等多个层面的异构融合能力，资源融合共生、功能融合共生、服务融合共生等关键技术特征，以及高度分布式的支持IoTNTN和NRNTN两条技术路线。IoTNTN基于NB-IoT技术演进而来，侧重支持物联网业务，提供低速数据传输、短消息等/时间的空-空移动性管理增强等技术。第二个版本进一步完善5GNTN性能和场景，重点包括：覆盖增强入禁用HARQ，强化用户GNSS侧操作等方式提升了用户的性能。网络的建设奠定基础，更好地使能5G-A天地融合业务。二、5G-A产业研发进展术提前导入5G，如通感融合、通信与AI融合、天地一体等。发展）；应用已在工业、医疗、教育、交通等多个行业领域发挥赋能效应，已覆盖国民经济97个大类中的71个，5G应用案例累计超过10.4等物联网演进技术；同时我国运营商还启动了通信与感知融合、通信与AI融合等创新技术研究。的通信感知融合规模组网验证。另外，中国移动正在开展无源物联中国联通基于不同特性业务需求，分级开展商用示范、试点和示范。中国联通基于毫米波实现了上、下行超网络环境下业务保障的扩展现实增强技术验证；开展了通感一体防黑飞、车路协同等创新试点验证；并积极探索布局无源物联、通感作伙伴开展新技术标准制定、技术验证试点、应用商业推广。加速积极布局探索空地一体低空通感网络技术创新。提出虚拟分频、双本通感一体、空地一体低空网络白皮书。完成基于OTA暗室的高频模试点。中国电信重点面向网络智能化开展研究工作，正通过推进共建共享合作，启动中频段三载波聚合商用进程。基于能化、通感一体的现网试点工作；组织扩展现实增强技术在文旅、在关键技术研发方面，国内系统企业华为、中兴、中信科积极投入5G-A全系列产品研发，推动超宽带、XR、eRedCap、无源物联以“卓越性能、绿色低碳、赋能增长、高度自智”为四大支柱，重和卓越运营（Eperationalexcellence）四个维度提升网络能力，在产品规划方面，华为重点关注技术包括多载波聚合、无源物为在2024全球移动宽带论坛期间发布了5G-A十大产品解决方案，宣称该系列产品解决方案将通过“宽带、多频、多天线、智能、绿色”五大基础能力持续创新，提供十倍网络能力。华为以全系列合AI和多模态，为用户提供沉浸交互式的智能通话体验。5G-A络智能方案。在ToB领域提出基于C/U分离的通感一体融合架构，品及方案，涵盖了更简更强更节能的系列化UBR产品、面向ToC超术和新业务用例。同时，爱立信展示了新一代具备更强的性了在中国区首发的全新基带算力单元。配合高性能基带分组化前传诺基亚贝尔积极针对下行三载波聚合和四载波聚合，上行三载置，下行三载波聚合结合1024QAM高阶调制解调技术，达到了约高通于2023年推出了支持卫星通信功能的调制解调器芯片组212S和9205S，能够在全球范围实现连接，并提供便捷的终端设置和定位功能。2024年2月发布了集成专用5GAI处理器和5G聚合以及首次面向固定无线接入客户端设备（CPE）支持由AI赋能的毫米波增程通信。骁龙X80还能够跨多个产品细分领域为5G），标准的卫星网络使用，现已于轨道上广泛应用。未来几年，联发科技将面向卫星通信推出适用于导航和实时通信等应用的NR-NTN芯片强、覆盖增强、终端节能等新技术，另一方面支持NTN卫星通信、XR增强和5GMBS广播等新业务领域，同时集成AI能力为未来6G技术演进奠定基础。基于R18的终端芯片预计将跟随网络规模部署沙特运营商Zain在2023年开展了5G-A无源物联仓库场景验证。能化等5类关键技术的测试验证。华为、中信科、中兴、诺基亚贝尔和爱立信等5家系统厂商，高通、联发科技等芯片厂商参加了测开展上下行超宽带关键技术测试，推动设备成熟商用。测试内容包括中低频超宽带增强技术测试：基站、终端支持多载波聚合、其它增强技术的功能和性能，推动设备成熟；毫米波频段面向商用开发。测试内容包括核心网、基站、终端的端到端测试，无线侧增XR业务端到端跨层协同、基于L4S（低延迟、低丢包、可扩展吞吐2)面向6G技术探索，开展了通感融合、通信AI融合技术探索面向应用场景实际需求测试通感设备能力和增强技术方案，5G信科参加了演示验证。测试结合无人机、交通、工厂园区等应用场景的实际需求，验证了5G通感设备的组网/协同感知、感知配置和体技术方案、设备和组网进行深入验证。具体测试内感知组网技术测试：测试两个相邻基站协同感知技术，每个基站采用自发自收感知模式。针对感知功能，输出感知跟踪轨迹、感知精度、感知范围等性能。针对通信功能，输出通信速率的性能指标。其中感知跟踪轨迹、感知精度例如输出轨迹跟踪精度、感知距离精度和感知速度精度等，判断感知能连续跟踪被测目标的移动轨通感并发性能测试：在支持商用终端产品正常上下行通信时，测试验证感知性能。通信和感知时分复用，通过配置不同的感知带演示验证场景包括海岸轮船感知、微形变感知、室外无人机感知强2024年利用现网环境和试验网环境对基于AI的无线网节能技术开展验证，通过将AI技术引入到无线网络节能领域，在现网基于定时关断策略的节能技术基础上，可进一步实现夜间时段能耗下降基础研究方面，5G与AI组持续开展并研究通过了多项AI应用的CSI反馈、波束管理、定位、移动性管理等关键技术的数据集与仿真平台研发；网络技术方面持续推进网络整体架构研究，对基于标准与产业推进方面，5G与AI工作组成功主办三届无线通信业化奠定坚实基础;产业化推动方面构建业界首个无线AI数据集网三、5G-A发展面临的挑战产业界的密切配合，涉及技术、标准、产业、网络部署、应用生态目前国内产业界高度关注的通感融合、无源物联等技术特性，段。考虑到3GPP国际标准研制周期较长，上述产业需求明确的特性将在未来相当长一段时间内存在无标准可依的问题，大大限制了通感、无源物联等新特性的技术发展和产业落地。针对上述问题，目前产业界积极推进相关技术方案的研究和测试验证，但尚未形成移动通信网络技术特性的部署落地，需要协调好基站、终端、芯片、核心网等产业链关键环节的产品节奏，实现对技术特性的端求和研发优先级有不同的理解，基站企业和终端企业间、不同的基我国5G应用在工信部等相关部委的指导和全行业的共同努力应用、人工智能实时交互类新兴应用等方面，以满足人民群众对美好生活的更高需求；在行业应用方面，行业应用需求碎片化特征明显，融合应用终端价格高种类少，实现规模化应用仍需多方协同发四、5G-A发展推进建议建议以培育5G-A技术标准研发新能力，提升5G-A技术产品新发展总体目标，并分别从技术标准、产业推进、网络部署和应用发在技术标准方面，着力巩固提升创新能力。在5G-A网络和无技术方面不断探索引领，推动5G-A国际标准制定，形成适应我国在产业推进方面，保障产业体系优化升级。充分开展技术试验功能特性的基站、核心网、终端、行业模组等全系列商用设备，构建技术先进、类型丰富、功能全面的5G-A产品体系。在应用发展方面，持续丰富应用场景。加速赋能行业应用，如文化旅游、体育娱乐等新型消费业态的创新，发挥5G-A技术在感知、智能、容量、时延等方面优势，在工业、能源、低空等领域的组织工作，积极推进5G-A国际标准研制。围绕通信与人工智能融合、通感融合、非地面网络（NTN）、新型无源物联等新技术加强基础研究，持续为3GPP5G-A国际标准制定贡献技术方案。eMBB第四阶段、uRLLC第二阶段、mMTC的超轻量化(eRedCap)的基站、终端和核心网等主要设备标准；二是面向现有技术的增强向新型终端，制定扩展现实、无人机等产品的行业标准；四是面向基本完成我国5G-A基础网络行业标准研制。面向通信感知融合、蜂窝无源物联等尚未形成国际标准的新技术，建议空口遵循国际标准，其余特性根据产业进展和行业需求通过团明确关键能力标准落地方案。参照R16/R17标准落地经验，按照行业5G应用需求、深度等因素，规划5G-A标准关键特性的网络发展目标：上下行十倍速率提升。上下行超宽带技术作为产业率达到下行5Gbps，上行1Gbps；毫米波频段峰值速率达到下行实现路径：多载波聚合。通过多载波聚合特性的商用部署实现示。产业方面，当前的系统设备、终端芯片均已支持三载波聚合特兆能力，在商用过程中，终端和设备可能需要增加新硬件以支持新应用于与当前5G终端不同的新应用场景，并随着苹果的XR终端成为仅次于超宽带的重要特性和应用方向。在技术能力上，预期达发展目标：亚米级定位精度，一年待机时长。行业应用对定位精度有着更高的要求，物联网终端对于功耗也往往更加敏感，5G-A能实现亚米级精度；通过低功耗定位增强技术提升待机时长，如图发展目标：应用于工业传感器等物联网领域。应用场景主要聚焦于物联网领域，特别是针对中速物联网的应用场景和对速率需求更低、对终端成本更敏感的业务，工业传感器被视为最具吸引力的实现路径：降低设备复杂度。通过降低带宽，减少天线数等方式降低终端复杂度，而系统侧则可以简单地通过软件升级支持eRedCap终端设备。eRedC