Các điểm kỹ thuật chính của nhóm vô tuyến 5G RAN1 trong R18

3GPPBản phát hành 18 là bản phát hành 5G-Advanced đầu tiên, tập trung vào tích hợp AI/ML, hiệu suất tối ưu trong XR/IoT công nghiệp, IAB di động, cải thiện định vị và hiệu quả phổ tần lên đến 71GHz.RAN1 tiếp tục thúc đẩy các cải tiến AI/ML trong tối ưu hóa RAN và trí tuệ nhân tạo (PHY/AI) thông qua sự phát triển của lớp vật lý.

I. Các tính năng chính của RAN1 (Lớp vật lý và Đổi mới AI/Học máy)

1.1 Sự phát triển của MIMO: Uplink đa bảng (Cấp 8), MU-MIMO với tối đa 24 cổng DMRS, khuôn khổ TCI đa TRP.

• Nguyên tắc hoạt động: Mở rộng báo cáo CSI Loại I/II thông qua một khuôn khổ TCI thống nhất trên nhiều bảng TRP. gNB lên lịch tối đa 24 cổng DMRS cho MU-MIMO (12 trong Rel-17), cho phép mỗi UE sử dụng các liên kết Uplink (UL) Cấp 8; DCI cho biết trạng thái TCI chung; UE áp dụng pha/tiền mã hóa trên các bảng.
• Tiến độ: Việc thiếu tín hiệu thống nhất trong multi-TRP Rel-17 dẫn đến mất 20-30% hiệu quả phổ tần trong các triển khai dày đặc; các hạn chế về cấp độ giới hạn thông lượng UL của mỗi UE ở các lớp 4-6, do đó đạt được mức tăng 40% về dung lượng uplink (UL) cho các sân vận động/lễ hội âm nhạc.

1.2 Ứng dụng AI/ML cho Nén phản hồi CSI, Quản lý chùm tia và Định vị.

• Nguyên tắc hoạt động: Mạng nơ-ron sử dụng một sổ mã được đào tạo ngoại tuyến để nén CSI Loại II (32 cổng → 8 hệ số). gNB triển khai mô hình thông qua RRC; UE báo cáo phản hồi đã nén. Dự đoán chùm tia sử dụng chế độ L1-RSRP để định vị trước các chùm tia trước khi chuyển giao.
• Tiến độ dự án: Chi phí CSI chiếm 15-20% tài nguyên DL; trong các tình huống di chuyển cao (ví dụ: đường cao tốc), tỷ lệ lỗi quản lý chùm tia đạt tới 25%.
• Kết quả cải thiện: Chi phí thông tin trạng thái kênh (CSI) giảm 50%, tỷ lệ thành công chuyển giao được cải thiện 30%.

1.3 Phạm vi phủ sóng được cải thiện (Truyền tải toàn bộ công suất Uplink, tín hiệu đánh thức công suất thấp).

• Nguyên tắc hoạt động: gNB gửi tín hiệu đến UE, cho phép nó áp dụng công suất đầu ra đầy đủ trên tất cả các lớp uplink (không có giảm công suất theo tầng). Một bộ thu đánh thức công suất thấp độc lập (chu kỳ nhiệm vụ được kiểm soát, độ nhạy -110dBm) nhận tín hiệu đánh thức (WUS) trước chu kỳ nhận chính. WUS mang 1 bit thông tin chỉ báo (giám sát PDCCH hoặc ngủ).
• Tiến độ dự án: Phạm vi phủ sóng uplink Rel-17 bị giới hạn bởi việc giảm công suất theo tầng (tổn thất MIMO bậc 4 là 3dB); bộ thu chính tiêu thụ 50% công suất của UE trong quá trình giám sát DRX.
• Cải tiến: Phạm vi phủ sóng Uplink được mở rộng thêm 3dB; các ứng dụng IoT/phát trực tuyến video tiết kiệm 40% điện năng.

1.4 Tổng hợp sóng mang Sidelink (CA) băng ITS và Chia sẻ phổ tần động (DSS) với LTE CRS.

• Nguyên tắc hoạt động: Sidelink hỗ trợ CA trên các băng tần n47 (5.9GHz ITS) + FR1; hỗ trợ lựa chọn tài nguyên tự chủ để phối hợp Loại 2c giữa các UE. Do thời gian khứ hồi (RTT) lớn hơn 500 mili giây, NTN IoT vô hiệu hóa HARQ (chỉ hỗ trợ lặp lại vòng hở); tiền bồi thường được thực hiện cho hiệu ứng Doppler trong DMRS.
• Tiến độ dự án: Sidelink Rel-17 chỉ hỗ trợ sóng mang đơn (mất 50% thông lượng); thời gian chờ HARQ của NTN IoT dẫn đến mất gói 30%.
• Cải tiến: Thông lượng sidelink hình thành V2X tăng gấp 2 lần và độ tin cậy của NTN IoT đạt 95%.

1.5 Giao tiếp Thực tế mở rộng (XR)/Đa cảm biến (Hỗ trợ độ tin cậy cao, độ trễ thấp).

• Nguyên tắc hoạt động: Quy trình QoS mới, ngân sách độ trễ nhỏ hơn 1 mili giây, hỗ trợ gắn thẻ gói đa cảm biến (video + xúc giác + luồng âm thanh). gNB ưu tiên dữ liệu thông qua cơ chế loại bỏ. UE báo cáo dữ liệu thái độ/chuyển động để lập lịch dự đoán.
• Tiến độ dự án: Hỗ trợ XR Rel-17 chỉ hỗ trợ unicast; độ trễ phản hồi xúc giác vượt quá 20 mili giây (không sử dụng được cho hoạt động từ xa).
• Cải tiến: Độ trễ đầu cuối của AR/VR + xúc giác trong điều khiển từ xa công nghiệp nhỏ hơn 5 mili giây.

1.6 Nâng cao chức năng NTN (Phạm vi phủ sóng Uplink điện thoại thông minh, Vô hiệu hóa HARQ cho các thiết bị IoT).

• Cách thức hoạt động: Rel-18 cải thiện phạm vi phủ sóng uplink của điện thoại thông minh trong mạng không trên cạn (NTN) bằng cách tối ưu hóa truyền lớp vật lý, cho phép công suất phát cao hơn và quản lý ngân sách liên kết tốt hơn để phù hợp với các kênh vệ tinh. Đối với các thiết bị IoT trên NTN, phản hồi HARQ truyền thống không hiệu quả do thời gian khứ hồi (RTT) vệ tinh dài, do đó, phản hồi HARQ bị vô hiệu hóa và thay vào đó, một sơ đồ lặp lại vòng hở được áp dụng.
• Tiến độ dự án: Trước đây, do kiểm soát công suất và lề liên kết không đủ, phạm vi phủ sóng uplink của điện thoại thông minh trên NTN bị giới hạn, dẫn đến kết nối kém. Phản hồi HARQ gây ra sự giảm thông lượng và các vấn đề về độ trễ cho các thiết bị IoT do độ trễ vệ tinh. Vô hiệu hóa HARQ loại bỏ độ trễ phản hồi và cải thiện độ tin cậy của các thiết bị IoT bị hạn chế. Điều này cho phép kết nối toàn cầu mạnh mẽ cho IoT và điện thoại thông minh ngoài mạng trên cạn.

II. Ứng dụng dự án RAN1

• XR đô thị dày đặc (Công nghệ MIMO đa TRP làm giảm độ trễ AR/VR xuống dưới 1 mili giây);
• Tự động hóa công nghiệp (Dự đoán chùm tia AI/ML làm giảm tỷ lệ lỗi chuyển giao 30%);
• V2X/Di động cao (CA Sidelink cải thiện độ tin cậy).

III. Triển khai dự án RAN1

• gNB PHY (Lớp vật lý trạm gốc): Tích hợp một mô hình AI để nén CSI (ví dụ: mạng nơ-ron dự đoán CSI Loại II dựa trên CSI Loại I, giảm chi phí 50%). Triển khai Multi-TRP TCI thông qua RRC/DCI và sử dụng 2 TA để định thời uplink.
• Thiết bị đầu cuối (UE): Hỗ trợ các bộ thu đánh thức công suất thấp (độc lập với liên kết RF chính) để báo hiệu căn chỉnh DRX.