گروه بی‌سیم R18 5G RAN1 نکات برجسته فنی

3GPPنسخه 18اولین5G-Advanced است که بر ادغام هوش مصنوعی/یادگیری ماشینی، عملکرد فوق‌العاده برای XR/Industrial IoT، IAB موبایل، موقعیت‌یابی پیشرفته و راندمان طیف تا 71 گیگاهرتز تمرکز دارد.RAN1به‌طور بیشتر هوش مصنوعی/یادگیری ماشینی را در بهینه‌سازی RAN و پیشرفت‌های هوش مصنوعی (PHY/AI) از طریق تکامل لایه فیزیکی ارتقا می‌دهد.

I. ویژگی‌های کلیدی RAN1 (لایه فیزیکی و نوآوری هوش مصنوعی/یادگیری ماشینی)

1.1 تکامل MIMO:آپلینک چند پنلی (8 لایه)، MU-MIMO با حداکثر 24 پورت DMRS، چارچوب TCI چند TRP.

• اصل کار:گزارش‌دهی Type I/II CSI را از طریق یک چارچوب TCI یکپارچه در چندین پنل TRP گسترش می‌دهد. gNB تا 24 پورت DMRS را برای MU-MIMO (12 در Rel-17) برنامه‌ریزی می‌کند و به هر UE اجازه می‌دهد از 8 لایه لینک UL استفاده کند. DCI وضعیت TCI مشترک را نشان می‌دهد. UE فاز/پیش‌کدگذاری را در سراسر پنل‌ها اعمال می‌کند.
• پیشرفت:Rel-17 multi-TRP فاقد سیگنال‌دهی یکپارچه بود که منجر به 20-30٪ از دست رفتن راندمان طیفی در استقرار متراکم شد. محدودیت‌های لایه، توان عملیاتی UL هر UE را به 4-6 لایه محدود کرد و 40٪ افزایش ظرفیت آپلینک (UL) برای استادیوم‌ها/جشنواره‌های موسیقی به دست آمد.

1.2 هوش مصنوعی/یادگیری ماشینیکه برای فشرده‌سازی بازخورد CSI، مدیریت پرتو و موقعیت‌یابی اعمال می‌شود.

• اصل کار:شبکه‌های عصبی از کدبوک‌های آموزش‌دیده آفلاین برای فشرده‌سازی Type II CSI (32 پورت و rarr; 8 ضریب) استفاده می‌کنند. gNB مدل را از طریق RRC مستقر می‌کند. UE بازخورد فشرده‌شده را گزارش می‌دهد. پیش‌بینی پرتو از الگوهای L1-RSRP برای از پیش تعیین کردن پرتوها قبل از هنداور استفاده می‌کند.
• پیشرفت پروژه: سربار CSI 15-20٪ از منابع DL را مصرف می‌کند. نرخ شکست مدیریت پرتو در سناریوهای با تحرک بالا (به عنوان مثال، بزرگراه‌ها) به 25٪ می‌رسد.
• نتایج بهبود یافته: 50٪ کاهش سربار اطلاعات وضعیت کانال (CSI)، 30٪ افزایش در نرخ موفقیت هنداور.

1.3 افزایش پوشش (انتقال توان کامل آپلینک، سیگنال بیدارباش کم‌مصرف).

• اصل کار:gNB سیگنالی را به UE ارسال می‌کند تا خروجی توان کامل را در تمام لایه‌های آپلینک اعمال کند (بدون کاهش توان در سطح لایه). یک گیرنده بیدارباش کم‌مصرف مستقل (چرخه وظیفه کنترل‌شده، حساسیت -110dBm) سیگنال بیدارباش (WUS) را قبل از چرخه دریافت اصلی دریافت می‌کند. WUS اطلاعات نشانگر 1 بیتی (نظارت بر PDCCH یا خواب) را حمل می‌کند.
• پیشرفت پروژه: پوشش آپلینک Rel-17 با کاهش توان سلسله مراتبی محدود می‌شود (3dB ضرر برای MIMO 4 لایه). گیرنده اصلی 50٪ از توان UE را در طول نظارت DRX مصرف می‌کند.
• اثر بهبود یافته: پوشش آپلینک 3dB افزایش یافت، 40٪ صرفه‌جویی در مصرف انرژی برای برنامه‌های IoT/پخش ویدئو.

1.4 تجمیع حامل Sidelink باند ITS (CA)و اشتراک‌گذاری طیف پویا (DSS) با LTE CRS.

• اصل کار:Sidelink از CA در سراسر باندهای n47 (5.9GHz ITS) + FR1 پشتیبانی می‌کند. از انتخاب منابع خودکار هماهنگ‌شده UE-to-UE از نوع 2c پشتیبانی می‌کند. با توجه به زمان رفت و برگشت (RTT) بیشتر از 500 میلی‌ثانیه، HARQ برای NTN IoT غیرفعال است (فقط تکرار حلقه باز پشتیبانی می‌شود). اثر داپلر در DMRS از پیش جبران می‌شود.
• پیشرفت پروژه:Sidelink Rel-17 فقط از یک حامل پشتیبانی می‌کند (50٪ از دست رفتن توان عملیاتی). زمان‌بندی HARQ NTN IoT منجر به 30٪ از دست رفتن بسته می‌شود.
• اثر بهبود یافته: توان عملیاتی Sidelink V2X platooning 2 برابر افزایش یافت، قابلیت اطمینان NTN IoT به 95٪ می‌رسد.

1.5 ارتباطات Extended Reality (XR)/چند حسگری (پشتیبانی از قابلیت اطمینان بالا و تأخیر کم).

• اصل کار:فرآیند QoS جدید، بودجه تأخیر کمتر از 1 میلی‌ثانیه، از نشانه‌گذاری بسته داده چند حسگری (جریان‌های ویدئو + لمسی + صوتی) پشتیبانی می‌کند. gNB از طریق مکانیسم پیش‌گیری اولویت‌بندی می‌کند. UE داده‌های وضعیت/حرکت را برای برنامه‌ریزی پیش‌بینی‌کننده گزارش می‌دهد.
• پیشرفت پروژه:پشتیبانی Rel-17 XR فقط از unicast پشتیبانی می‌کند. تأخیر بازخورد لمسی بیش از 20 میلی‌ثانیه است (برای عملیات از راه دور غیرقابل استفاده است).
• اثر بهبود یافته: تأخیر سرتاسری AR/VR + لمسی در کنترل از راه دور صنعتی کمتر از 5 میلی‌ثانیه است.

1.6 بهبود عملکرد NTN(پوشش آپلینک گوشی‌های هوشمند، غیرفعال کردن HARQ برای دستگاه‌های IoT).

• اصل کار:Rel-18 پوشش آپلینک را برای گوشی‌های هوشمند در شبکه‌های غیرزمینی (NTNs) با بهینه‌سازی انتقال لایه فیزیکی بهبود می‌بخشد و امکان توان انتقال بالاتر و مدیریت بهتر بودجه پیوند را برای تطبیق کانال‌های ماهواره‌ای فراهم می‌کند. برای دستگاه‌های IoT در NTNs، بازخورد HARQ سنتی به دلیل زمان رفت و برگشت (RTT) طولانی ماهواره‌ای ناکارآمد است، بنابراین بازخورد HARQ غیرفعال شده و از یک طرح تکرار حلقه باز استفاده می‌شود.
• پیشرفت پروژه:قبلاً، پوشش آپلینک محدود برای گوشی‌های هوشمند در NTNs به دلیل کنترل توان ناکافی و حاشیه پیوند منجر به اتصال ضعیف می‌شد. بازخورد HARQ باعث کاهش توان عملیاتی و مشکلات تأخیر برای دستگاه‌های IoT به دلیل تأخیرهای ماهواره‌ای می‌شد. غیرفعال کردن HARQ تأخیرهای بازخورد را از بین می‌برد و قابلیت اطمینان را برای دستگاه‌های IoT محدود بهبود می‌بخشد. این امر اتصال جهانی قوی را برای IoT و گوشی‌های هوشمند فراتر از شبکه‌های زمینی امکان‌پذیر می‌کند.

II. برنامه‌های کاربردی پروژه RAN1

• XR شهری متراکم (فناوری Multi-TRP MIMO تأخیر AR/VR را به زیر 1 میلی‌ثانیه کاهش می‌دهد).
• اتوماسیون صنعتی (پیش‌بینی پرتو هوش مصنوعی/یادگیری ماشینی نرخ شکست هنداور را 30٪ کاهش می‌دهد).
• V2X/تحرک بالا (CA Sidelink قابلیت اطمینان را بهبود می‌بخشد).

III. پیاده‌سازی پروژه RAN1

• gNB PHY (لایه فیزیکی ایستگاه پایه):مدل‌های هوش مصنوعی را برای فشرده‌سازی CSI ادغام می‌کند (به عنوان مثال، شبکه‌های عصبی CSI نوع II را بر اساس CSI نوع I پیش‌بینی می‌کنند و سربار را 50٪ کاهش می‌دهند). TCI چند TRP را از طریق RRC/DCI مستقر می‌کند و از 2 TA برای زمان‌بندی آپلینک استفاده می‌کند.
• ترمینال (UE):از گیرنده بیدارباش کم‌مصرف (مستقل از لینک RF اصلی) برای سیگنال‌دهی تراز DRX پشتیبانی می‌کند.