Wichtige technische Punkte der 5G Radio Gruppe RAN1 in R18

3GPPFreigabe 18ist die erste5G-FortschrittEin weiterer wichtiger Schwerpunkt des Programms liegt auf der Integration von KI/ML, höchster Leistung in XR/Industrial IoT, mobilen IAB, verbesserter Positionierung und Spektreneffizienz bis 71 GHz.RAN1Förderung der Weiterentwicklung von KI/ML in der RAN-Optimierung und künstlicher Intelligenz (PHY/AI) durch Evolution der physikalischen Schicht.

I. Schlüsselmerkmale von RAN1 (Physische Schicht und KI/Maschinenlerninnovationen)

1.1 MIMO Evolution:Multi-Panel-Uplink (Level 8), MU-MIMO mit bis zu 24 DMRS-Ports, Multi-TRP-TCI-Framework.

• Funktionsprinzip:Erweitert die Berichterstattung über Typ I/II CSI über einen einheitlichen TCI-Rahmen über mehrere TRP-Panels hinweg. Die gNB plant bis zu 24 DMRS-Ports für MU-MIMO (12 in Rel-17), so dass jede UE UL-Verbindungen der Stufe 8 verwenden kann;DCI gibt den gemeinsamen TCI-Status an■ UE wendet die Phasen-/Vorkodierung auf allen Platten an.
• Fortschritte:Das Fehlen einer einheitlichen Signalisierung in Rel-17 Multi-TRP führte zu einem Verlust der Spektralwirksamkeit um 20-30% bei dichten Einsätzen; Levelbeschränkungen beschränkten den UL-Durchsatz jeder UE auf Schichten 4-6,Damit wird die Kapazität für Stadien/Musikfestivals um 40% erhöht..

1.2 KI/ML-AnwendungenCSI Feedback Kompression, Strahlmanagement und Positionierung.

• Arbeitsprinzip:Das neuronale Netzwerk verwendet ein Offline-trainiertes Codebook zur Komprimierung von Typ II CSI (32 Ports → 8 Koeffizienten).Die Strahlvorhersage verwendet den L1-RSRP-Modus, um Strahlen vor der Übergabe vorzubringen..
• Fortschritt des Projekts:CSI-Overhead verbrauchte 15-20% der DL-Ressourcen; in Szenarien mit hoher Mobilität (z. B. Autobahnen) erreichten die Ausfallraten des Strahlmanagements bis zu 25%.
• Verbesserungsergebnisse:Die Kosten für die Übermittlung von Informationen über den Kanalzustand (CSI) wurden um 50% gesenkt, die Übergabeerfolgsquote um 30% verbessert.

1.3 Erweiterte Abdeckung(Full-Power-Übertragung verbunden, Niedrigleistungs-Wecksignal).

• Funktionsprinzip:Die gNB sendet ein Signal an die UE, so dass sie die volle Leistung über alle Uplink-Ebenen (ohne abgestufte Power-Backoff) ausführen kann.Empfindlichkeit -110 dBm) empfängt das Wecksignal (WUS) vor dem HauptempfangszyklusDas WUS trägt 1 Bit Indikationsinformationen (PDCCH- oder Schlafüberwachung).
• Fortschritt des Projekts:Die Abdeckung des Rel-17-Uplink ist durch eine abgestufte Stromsicherung (MIMO-Verlust von 3 dB der 4. Ordnung) begrenzt; der Hauptempfänger verbraucht 50% der Energie der UE während der DRX-Überwachung.
• VerbesserungenUplink-Abdeckung um 3 dB erhöht; IoT/Video-Streaming-Anwendungen haben 40% Energie gespart.

1.4 ITS Band Sidelink Carrier Aggregation (CA)und Dynamic Spectrum Sharing (DSS) mit LTE CRS.

• Funktionsprinzip:Sidelink unterstützt CA über die n47 (5,9 GHz ITS) + FR1-Bänder hinweg; unterstützt die autonome Ressourcenauswahl für die Koordination von Typ 2c zwischen UEs. Aufgrund einer Hin- und Rückfahrtzeit (RTT) von mehr als 500 MillisekundenNTN IoT deaktiviert HARQ (unterstützt nur Open-Loop-Wiederholung); für den Doppler-Effekt wird in DMRS eine Vorkompensation durchgeführt.
• Fortschritt des Projekts:Rel-17 Sidelink unterstützt nur Single Carrier (50% Durchsatzverlust); NTN IoT HARQ-Timeouts führen zu 30% Paketverlust.
• VerbesserungenDer Durchsatz von V2X-Sidelink-Formationen wird um das Zweifache erhöht und die Zuverlässigkeit von NTN IoT erreicht 95%.

1.5 Erweiterte Realität (XR) / Mehrsensorkommunikation(Hohe Zuverlässigkeit, geringe Latenzunterstützung).

• Funktionsprinzip:Neue QoS-Prozedur, Latenzzeit weniger als 1 Millisekunde, unterstützt Multi-Sensor-Paket-Tagging (Video + haptischer + Audio-Stream). gNB priorisiert Daten durch einen Präemptionsmechanismus.Die UE meldet Haltung/Bewegungsdaten für die vorausschauende Planung..
• Fortschritt des Projekts:Rel-17 XR-Unterstützung unterstützt nur Unicast; haptische Rückkopplungsverzögerung übersteigt 20 Millisekunden (nicht für den Fernbetrieb geeignet).
• VerbesserungenDie End-to-End-Latenz von AR/VR + Haptik in industrieller Fernbedienung beträgt weniger als 5 Millisekunden.

1.6 NTN Verbesserung der Funktionalität(Smartphone-Uplink-Abdeckung, Harq für IoT-Geräte deaktivieren).

• Wie es funktioniert:Rel-18 verbessert die Uplink-Abdeckung von Smartphones in nicht-terrestrischen Netzwerken (NTN) durch Optimierung der Übertragung der physischen Schicht,Ermöglicht eine höhere Übertragungsleistung und eine bessere Haushaltsverwaltung der Verbindungen für Satellitenkanäle. Für IoT-Geräte auf NTNs ist das traditionelle HARQ-Feedback aufgrund der langen Satelliten-Rundfahrtzeiten (RTTs) ineffizient, weshalb das HARQ-Feedback deaktiviert ist,und stattdessen ein offenes Wiederholungsschema angewendet wird.
• Fortschritt des Projekts:Bisher war die Uplink-Abdeckung von Smartphones auf NTNs aufgrund unzureichender Leistungskontrolle und Link-Marge begrenzt, was zu schlechter Konnektivität führte.HARQ-Feedback verursachte aufgrund der Satellitenlatenz Durchsatzreduzierung und Latenzprobleme für IoT-Geräte. Das Deaktivieren von HARQ eliminiert die Rückkopplungsverzögerung und verbessert die Zuverlässigkeit eingeschränkter IoT-Geräte. Dies ermöglicht eine robuste globale Konnektivität für IoT und Smartphones über terrestrische Netzwerke hinaus.

II. Anwendungen von RAN1-Projekten

• Dense Urban XR (Multi-TRP MIMO-Technologie reduziert die AR/VR-Latenzzeit auf unter 1 Millisekunde);
• Industrielle Automatisierung (AI/ML-Bestrahlungsvorhersage reduziert die Ausfallrate bei der Übergabe um 30%);
• V2X/High Mobility (Sidelink CA verbessert die Zuverlässigkeit).

III. Durchführung des Projekts RAN1

• gNB PHY (Base Station Physical Layer): Integriert ein KI-Modell für die CSI-Komprimierung (z. B. neuronale Netzwerke prognostizieren Typ II CSI basierend auf Typ I CSI, wodurch der Overhead um 50% reduziert wird).Bereitstellung von Multi-TRP-TCI über RRC/DCI und Verwendung von 2 TAs für das Uplink-Timing.
• Endgeräte (UE): Unterstützt leistungsarme Weckempfänger (unabhängig von der Haupt-HF-Verbindung) für die DRX-Ausrichtungssignalisierung.