Основные технические аспекты группы 5G Radio RAN1 в R18

3GPPВыпуск 18Это первая5G-продвинутоевыпуск, сфокусированный на интеграции ИИ / ML, максимальной производительности в XR / Industrial IoT, мобильной IAB, улучшенном позиционировании и эффективности спектра до 71 ГГц.RAN1будет способствовать дальнейшему совершенствованию ИИ/МЛ в области оптимизации RAN и искусственного интеллекта (PHY/AI) посредством эволюции физического слоя.

I. Ключевые особенности RAN1 (физический уровень и инновации в области ИИ/машинного обучения)

1.1 MIMO Evolution:Мультипанельная подключенная связь (уровень 8), MU-MIMO с до 24 портами DMRS, мульти-TRP TCI.

• Принцип работы:Расширяет отчетность CSI типа I/II через единую структуру TCI на нескольких панелях TRP. gNB планирует до 24 портов DMRS для MU-MIMO (12 в Rel-17), что позволяет каждому UE использовать UL-ссылки уровня 8;DCI указывает статус совместного TCI; UE применяет фазовую/предкодировку на всех панелях.
• Прогресс:Отсутствие унифицированной сигнализации в Rel-17 multi-TRP привело к потере 20-30% эффективности спектра в плотно расположенных устройствах; ограничения уровня ограничивают пропускную способность UL каждого UE на слоях 4-6,Таким образом, достижение увеличения на 40% мощности восходящей связи (UL) для стадионов/музыкальных фестивалей.

1.2 Приложения AI/MLК ССИ сжатие обратной связи, управление лучами и позиционирование.

• Принцип работы:Нейронная сеть использует кодовую книгу, обученную в автономном режиме, для сжатия CSI типа II (32 порта → 8 коэффициентов). gNB развертывает модель через RRC; UE сообщает сжатую обратную связь.Прогнозирование луча использует режим L1-RSRP для предварительного позиционирования лучей перед передачей.
• Прогресс проекта:Начальные расходы CSI потребляли 15-20% ресурсов DL; в сценариях высокой мобильности (например, на автомагистралях) уровень неудач управления лучами достигал 25%.
• Результаты улучшения:Расходы на информацию о состоянии канала (CSI) сократились на 50%, уровень успешной передачи улучшился на 30%.

1.3 Улучшение охвата(Полная мощность передачи, сигнал пробуждения малой мощности).

• Принцип работы:gNB посылает сигнал в UE, позволяя ему применять полную мощность выхода по всем уровням восходящей связи (без многоуровневого резервного питания).чувствительность -110dBm) получает сигнал тревоги (WUS) до основного цикла приема. WUS несет 1 бит информации о показаниях (мониторинг PDCCH или сна).
• Прогресс проекта:Покрытие Rel-17 uplink ограничено многоуровневым резервным питанием (потеря MIMO 4 порядка 3dB); основной приемник потребляет 50% мощности UE во время мониторинга DRX.
• Усовершенствования:Покрытие подключения увеличилось на 3 дБ; приложения IoT / потоковой передачи видео сэкономили 40% энергии.

1.4 Агрегация носителей ITS для боковых связей полосы (CA)и Динамическое совместное использование спектра (DSS) с LTE CRS.

• Принцип работы:Sidelink поддерживает CA в диапазоне n47 (5.9GHz ITS) + FR1; поддерживает автономный выбор ресурсов для координации типа 2c между UE. Из-за времени поездки туда и обратно (RTT) более 500 миллисекунд,NTN IoT отключает HARQ (поддерживает только повторение открытого цикла); для эффекта Допплера в DMRS применяется предварительная компенсация.
• Прогресс проекта:Rel-17 Sidelink поддерживает только одноносителя (50% потерь пропускной способности); NTN IoT HARQ timeouts приводят к 30% потери пакетов.
• Усовершенствования:Пропускная способность боковой связи V2X увеличивается в 2 раза, а надежность NTN IoT достигает 95%.

1.5 Расширенная реальность (XR) / Многодатчиковая связь(Высокая надежность, поддержка низкой задержки).

• Принцип работы:Новая процедура QoS, бюджет задержки менее 1 миллисекунды, поддерживает мультисенсорную маркировку пакетов (видео + тактический + аудиопоток). gNB приоритетизирует данные через механизм преемпции.UE сообщает данные о положении/движении для прогнозирующего планирования.
• Прогресс проекта:Поддержка Rel-17 XR поддерживает только unicast; латентность тактической обратной связи превышает 20 миллисекунд (непригодна для удаленной работы).
• Усовершенствования:Продолжительность латентности AR/VR + haptic в промышленном дистанционном управлении составляет менее 5 миллисекунд.

1.6 NTN Улучшение функциональности(Smartphone Uplink Coverage, отключение HARQ для устройств IoT).

• Как это работает:Rel-18 улучшает покрытие подключения смартфонов в неземных сетях (NTN) путем оптимизации передачи физического уровня,позволяет увеличить мощность передачи и лучше управлять бюджетом связи для размещения спутниковых каналовДля IoT-устройств на NTN традиционная обратная связь HARQ неэффективна из-за длительного путешествия спутника туда и обратно (RTT), поэтому обратная связь HARQ отключена.и вместо этого используется схема повторения с открытым циклом.
• Прогресс проекта:Раньше, из-за недостаточного контроля мощности и маржа связи, охват смартфонов на NTN был ограничен, что привело к плохой связи.Обратная связь HARQ вызвала снижение пропускной способности и проблемы с задержкой для устройств IoT из-за задержки спутника. Отключение HARQ устраняет задержку обратной связи и улучшает надежность ограниченных устройств IoT. Это позволяет обеспечить надежную глобальную связь для IoT и смартфонов за пределами наземных сетей.

II. Приложения проектов RAN1

• Dense Urban XR (технология Multi-TRP MIMO уменьшает задержку AR/VR ниже 1 миллисекунды);
• Промышленная автоматизация (прогнозирование луча ИИ/МЛ снижает уровень отказов в передаче на 30%);
• V2X/высокая мобильность (Sidelink CA повышает надежность).

III. Реализация проекта RAN1

• gNB PHY (Base Station Physical Layer): интегрирует модель ИИ для сжатия CSI (например, нейронные сети предсказывают CSI II типа на основе CSI I типа, уменьшая накладные расходы на 50%).Развертывает Multi-TRP TCI через RRC/DCI и использует 2 TA для планирования восходящей связи.
• Терминальное оборудование (UE): поддерживает низкомощные приемники пробуждения (независимые от основной RF-ссылки) для сигнализации с выравниванием DRX.