2022网络视角下的5G先进技术演进2.0：迈向智能连接X的新时代

5G-AdvancedTechnologyEvolution fromaNetworkPerspective2.0(2022) ——TowardsaNewEraofIntelligentConnectX Contributors ChinaMobile:DanWang、YongjingLi、AihuaLi、XiaonanShi、WeiWang ChinaTelecom:ZhuoyiChen、JiayifanLiuChinaUnicom:ChiRen、RuitaoMa ChinaBroadcastingNetwork:ShuangLi、YingyingZhangSKTelecom:DongJinLee、JoongGunnPark CAICT:JingZhang、HaimeiWangEtisalatUAE:AymanMagdyAbousennaduUAE:AymanElNashar Omantel:BernhardMerwe、SudhirKumarTripathiSTCKW:MohamedElWakiel Zain:MohammedAlmurshed、MordiAlrashed Huawei:TaoRuan、XiaohuaYang、FenqinZhu、YongWu、JiantingXiang Ericsson(China):ChunmengWang、QuanboWangNokiaShanghaiBell:HuaChao、TaoTao ZTE:JinguoZhu、JianfengZhouCICT:MingAi、HuchengWangSamsung:LixiangXun、SangsooJeong AsiaInfo:ShulingWang、DaWangvivo:XiaoboWu、ZhenhuaXie Lenovo:DimitriosKarampatsis、TingfangTangIPLOOK:DanWang、YuanchangZhouUNISOC:ChunhuiZhu、ZhengangPan OPPO:FeiLu、YangXu Tencent:ZhuoyunZhang、YixueLeiXiaomi: SherryShen、JianningLiu (Thelistaboveisnotinanyparticularorder) Abstract Thecommercializationof5Gnetworksisacceleratingglobally.Fromtheperspectiveofindustrydevelopmentdrivers, 5G通信被认为是个人消费体验升级和数字产业转型的关键。全球主要经济体要求5G成为长期产业发展的重要组成部分。5G在业务上将进入千行百业，技术上，5G需要进一步融合DOICT（数据技术、运营技术、信息技术和通信技术）等技术。因此，本白皮书提出对5G网络后续演进的持续研究—5G-高级 [1]为必填项，并充分考虑架构演进 并且需要功能增强。 本白皮书首先分析了5G-Advanced的网络演进架构，从人工智能、融合 、使能三个特点阐述了5G-Advanced的技术发展方向。人工智能代表网络 人工智能，包括充分利用机器学习、数字孪生、识别和意图网络，可以增强网络的智能运维能力。融合包括5G与产业网融合、家庭网融合和天地空地网融合，实现融合发展。使能提供了增强5G交互式通信和 确定性通信能力。它增强了网络切片和定位等现有技术，以更好地帮助行业的数字化转型。2021年12月，3GPPSA全体会议确认了SA2中第18版研究的内容。因此，本白皮书相应更新至2.0，以包含最新的技术研究进展。 来源公司 中国移动、中国电信、中国联通、中国广电、SKTelecom、CAICT 、阿联酋电信、杜阿联酋、阿曼电信、STCKW、Zain 华为、爱立信（中国）、诺基亚上海贝尔、中兴通讯、中信通、三星、亚信、vivo、联想、IPLOOK、紫光展锐、OPPO、腾讯、小米、 (Thelistaboveisnotinanyparticularorder) 内容 15G发展01 1.1 1.2 1.2.1行业要求01 1.2.2网络技术演进03 25G-先进架构与技术趋势04 35G关键技术-先进技术06 3.1 3.1.1网络智能关键技术06 3.1.2支持AI/ML服务08 3.1.3智能网络应用场景08 3.209 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 4结论18 015G发展 1.1进步 5G网络的全球商用部署如火如荼。截至2021年底，已有78个国家和地区的200个5G网络商用发布[2]。最重要的是，超过一千个行业特定的应用程序预计将受益于5G提供的优势，例如高带宽、低延迟和强大的连接性。具体而言，在连接方面，GSMA预测5G将使海量连接数量从2020年的2亿增加到2025年的18亿[3]。 总体来看，全球5G产业仍处于建网初期。业内普遍认为，“未来6G技术”要到2030年才能应用。因此，无论是从业务场景、网络技术、产业进步、部署节奏等方面来看，未来3~5年仍将是关键。5G发展。 为此，3GPP在2021年4月召开的PCG#46[1]会议上初步确定了5G-Advanced作为5G网络演进的概念。未来电信行业各方面将逐步完善框架，丰富内容用于从R18开始的5G-Advanced。 在端到端的5G-Advanced网络演进过程中，核心网的演进起着举足轻重的作用。在 一方面，核心网连接各种业务和应用，是全网业务的汇聚点和枢纽，是未来业务的助力器 发展。另一方面，核心网连接各种标准终端和接入网，形成全网拓扑结构 。中心移动整个身体。因此，基于实际业务需求推动5G核心网技术和架构演进，将有助于运营商提高投资回报率，帮助行业用户更好地利用5G网络实现数字化转型。 在2021年12月28日的3GPPSA全体会议上，通过投票确定了SA2中第18版的研究/工作项目。参与者包括运营商、网络设备商、终端和芯片供应商。这充分体现了业界对5G-Advanced核心网的广泛参与和关注。此次发布的18个内容包括XR与媒体服务、边缘计算、基于AI的服务和网络自动化，分别代表了对5G新业务、网络架构和网络数字化转型的期待。 根据3GPP的后续工作计划，R18的第三阶段将在2023年底冻结。因此 ，预计具有5G-Advanced能力的网络的早期商用部署可能在2024/25年开始。 1.2驱动力 1.2.1行业需求 与前几代通信网络不同，5G被认为是行业数字化的基石转型。世界主要经济体都要求将5G作为长期产业发展的重要组成部分 。 例如，欧盟提出了2030年数字罗盘计划，制定了商业数字化转型和公共服务数字化的纲要。它采用5G作为工业4.0的基础。作为第一个部署5G的国家，韩国进一步加强5G融合生态建设，推进5G联合服务。日本不断提升B5G（Beyond5G）对民生和社会的价值。中国还提出了以坚持科技创新、深化“5G工业互联网”为当前重要目标的2035年远景目标。 因此，5G-Advanced需要充分考虑架构的演进和功能的增强，从目前的以消费者为中心的移动宽带（MBB）网络成为真正工业互联网的核心。但是，目前可以使用网络切片、边缘计算和NPN(Non-Public 网络）服务行业。无论是网络部署状况、业务SLA（ServiceLevelAgreement ）保障能力、易运维能力，还是行业需要的一些辅助功能，目前5G网络的能力还不够。因此它需要在3GPPR18和后续版本中继续增强。 首先，未来XR（ExtendedReality）将成为网络承载的业务主体。不仅XR的清晰度会从8K升级到16K/32K甚至更高，AR（增强现实）行业业务场景应用也将从单终端通信向多XR协同交互演进，并在2025年以后快速发展。 由于业务流量和业务特性的影响，XR业务将对网络容量、低功耗等SLA保障提出更高的要求。-有界延迟和带宽。同时，基本通信服务仍有很大发展空间。以远程办公为代表的多方视频通话和虚拟会议将成为常态。目前固定会议模式 接入和视频通话将转变为移动接入和富媒体的多方远程协作和业务实时交互。例如，企业员工可以在家中随时以虚拟形象访问企业办公环境，并与他们进行交流。同事 有效沟通。因此，5G-Advanced需要提供升级的网络架构和增强的交互通信能力，以满足现有基于清晰语音的通信方式向全感知、交互、沉浸式通信方式演进的业务发展需求。它还应该使消费者体验升级。 其次，行业数字化带来了比消费者网络复杂得多的商业环境。 工业互联网、能源互联网、矿山、港口、医疗健康、交通运输等不同行业的业务，都需要网络为他们提供差异化的业务体验，并为业务成果提供确定性的SLA保障。例如，工业互联网需要具有上限和下限延迟的确定性通信。智能电网需要高精度的时钟同步、高隔离度和高安全性。矿山需要提供地表下的精准定位港口需要远程龙门吊控制医疗健康需要实时诊疗信息、同步和支持超低延迟的远程诊断交通需要低延迟网络支持远程驾驶和车辆编队.因此，5G-Advanced需要充分考虑确定性体验保障 针对行业服务，包括实时服务感知、测量、调度，最终形成整体闭环控制。针对不同行业，5G需要采用公网、本地专网、多种混合组网方式，满足行业业务隔离和数据安全需求。因此，5G-Advanced应该着眼于与多样化和复杂业务环境相匹配的网络架构、组网方案、设备形态和服务支撑能力。 1.2.2网络技术演进 5G-Advanced演进在技术上表现为ICT技术、工业现场网络技术和数据技术的全面融合。 4G后的通信网络全面引入IT技术，一般以电信云作为基础设施。在实际的电信云落地过程中，NFV（网络功能虚拟化）、容器、SDN（软件定义网络）、基于API（应用程序编程接口）的系统能力开放等技术都得到了实际的商业验证。 另一方面，网络边缘是未来业务发展的中心。尽管如此，它的商业模式、部署模式、运维模式，尤其是资源可用性和资源效率，都与云计算的集中部署有很大的不同。Linux基金会提出，在将CloudNative的概念引入边缘后，还需要结合边界的各种特性，形成边缘原生（EdgeNative）的应用形态[4]。因此，5G-Advanced的演进需要融合云原生和边缘的特性，通过相同的网络架构，最终走向云网融合的长期演进方向。 对于ICT技术本身，5G-Advanced需要进一步发挥其网络融合能力。这些融合包括不同代、不同模型的NSA/SA的融合，以及个人消费者、家庭接入和行业网络的融合。此外，随着卫星通信的演进，5G-Advanced核心网也将全面准备 面向地、海、空、空一体化的融合网络架构。 除了ICT技术，未来生产运营方面的需求也会更多，OT（OperationalTechnology）将为移动网络带来新的基因。例如，工业互联网 制造业不同于传统的消费互联网。对网络质量有更严格的要求。需要在支持极简组网的同时考虑引入5G。基于机器视觉的质量检测场景要求网络同时具备大带宽和低延迟能力。远程机械控制需要网络支持确定性传输，保证可承诺的连接数和带宽，而柔性制造的智能生产线也需要网络精准定位 、数据采集等能力。为此，无线接入网络需要具备与有线接入相媲美的可靠性、可用性、确定性和实时性。将IT、DT、AI引入CT的OT，实现CT的OT与IT、DT、AI的融合，将成为移动网络发展的重要方向。5G-Advanced网络将成为工业环境中人、机器、材料、方法和环境全面互联的关键基础设施，实现工业设计、研发、生产和管理。服务等各行业无处不在的互联互通，是推动行业数字化转型的重要动力。 此外，DT（DataTechnology）技术也将为网络演进注入新的动力。数字经济的发展基础是海量连接、数字抽取、数据建模和分析判断。5G网络与大数据、AI（人工智能）等技术相结合，可以实现更精准的数字提取，并