Điểm nổi bật kỹ thuật RAN1 của Nhóm Vô tuyến 5G R18

3GPPBản phát hành 18 là phiên bản 5G-Advanced đầu tiên, tập trung vào tích hợp AI/ML, hiệu suất cực cao cho XR/Industrial IoT, IAB di động, cải thiện định vị và hiệu quả phổ tần lên đến 71GHz.RAN1 tiếp tục thúc đẩy AI/ML trong tối ưu hóa RAN và các cải tiến 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 Trí tuệ nhân tạo/Học máy)

1.1 Sự phát triển của MIMO: Uplink đa bảng (8 lớp), 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 8 lớp liên kết UL; DCI cho biết trạng thái TCI chung; UE áp dụng pha/tiền mã hóa trên các bảng.
• Tiến độ: Đa TRP Rel-17 thiếu tín hiệu thống nhất, dẫn đến mất 20-30% hiệu quả phổ tần trong các triển khai dày đặc; các giới hạn lớp hạn chế thông lượng UL của mỗi UE xuống 4-6 lớp, đạt được mức tăng 40% dung lượng uplink (UL) cho các sân vận động/lễ hội âm nhạc.

1.2 AI/ML được áp dụng để nén phản hồi CSI, quản lý chùm tia và định vị.

• Nguyên tắc hoạt động: Mạng nơ-ron sử dụng các sổ mã được huấn luyện 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 các mẫu 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; tỷ lệ lỗi quản lý chùm tia cao tới 25% trong các tình huống di chuyển cao (ví dụ: đường cao tốc).
• Kết quả cải thiện: Giảm 50% chi phí thông tin trạng thái kênh (CSI), tăng 30% tỷ lệ thành công chuyển giao.

1.3 Cải thiện vùng phủ sóng (Truyền tải công suất đầy đủ Uplink, tín hiệu đánh thức công suất thấp).

• Nguyên tắc hoạt động: gNB gửi tín hiệu đến UE để áp dụng công suất đầu ra đầy đủ trên tất cả các lớp uplink (không giảm công suất ở cấp độ lớp). 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 thu chính. WUS mang thông tin chỉ báo 1 bit (giám sát PDCCH hoặc ngủ).
• Tiến độ dự án: Vùng phủ sóng uplink Rel-17 bị giới hạn bởi việc giảm công suất phân cấp (mất 3dB cho MIMO 4 lớp); bộ thu chính tiêu thụ 50% công suất của UE trong quá trình giám sát DRX.
• Hiệu quả cải thiện: Vùng phủ sóng Uplink được mở rộng thêm 3dB, tiết kiệm 40% điện năng cho các ứng dụng IoT/phát trực tuyến video.

1.4 ITS band Sidelink Carrier Aggregation (CA) 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 phối hợp UE-to-UE của Loại 2c. Do thời gian khứ hồi (RTT) lớn hơn 500 mili giây, HARQ bị vô hiệu hóa đối với NTN IoT (chỉ hỗ trợ lặp lại vòng hở); hiệu ứng Doppler được bù trước trong DMRS.
• Tiến độ dự án: Sidelink Rel-17 chỉ hỗ trợ một sóng mang (mất 50% thông lượng); thời gian chờ HARQ của NTN IoT dẫn đến mất gói 30%.
• Hiệu quả cải thiện: Thông lượng sidelink V2X platooning tăng gấp 2 lần, độ tin cậy của NTN IoT đạt 95%.

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

• Nguyên tắc hoạt động: Quy trình QoS mới, ngân sách độ trễ dưới 1 mili giây, hỗ trợ đánh dấu gói dữ liệu đa cảm biến (luồng video + xúc giác + âm thanh). gNB ưu tiên thông qua cơ chế chiếm quyền. UE báo cáo dữ liệu tư thế/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).
• Hiệu quả cải thiện: Độ trễ đầu cuối của AR/VR + xúc giác trong điều khiển từ xa công nghiệp nhỏ hơn 5 mili giây.

1.6 Cải tiến chức năng NTN (vùng phủ sóng uplink điện thoại thông minh, vô hiệu hóa HARQ cho các thiết bị IoT).

• Nguyên tắc hoạt động: Rel-18 cải thiện vùng phủ sóng uplink cho điện thoại thông minh trong mạng phi mặt đất (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, vì vậy phản hồi HARQ bị vô hiệu hóa và thay vào đó sử dụng sơ đồ truyền lại vòng hở.
• Tiến độ dự án: Trước đây, vùng phủ sóng uplink hạn chế cho điện thoại thông minh trên NTN do kiểm soát công suất không đủ và lề liên kết dẫn đến kết nối kém. Phản hồi HARQ gây ra sự suy giảm thông lượng và các vấn đề về độ trễ cho các thiết bị IoT do sự chậm trễ của vệ tinh. Vô hiệu hóa HARQ loại bỏ độ trễ phản hồi và cải thiện độ tin cậy cho 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 mặt đất.

II. Ứng dụng dự án RAN1

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

III. Triển khai dự án RAN1

• gNB PHY (Lớp vật lý trạm gốc): Tích hợp các 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 TCI đa TRP thông qua RRC/DCI và sử dụng 2 TA để định thời uplink.
• Thiết bị đầu cuối (UE): Hỗ trợ bộ thu đánh thức công suất thấp (độc lập với liên kết RF chính) để báo hiệu căn chỉnh DRX.