R18 مجموعة 5G اللاسلكية RAN1 أبرز المعلومات التقنية

3GPPالإصدار 18 هو الأول 5G-Advanced إصدار، يركز على تكامل الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي، والأداء المتطرف لـ XR/إنترنت الأشياء الصناعية، و IAB المتنقل، وتحسين تحديد المواقع، وكفاءة الطيف حتى 71 جيجاهرتز.RAN1 يعزز الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي في تحسين شبكة الوصول اللاسلكي (RAN) والتحسينات في الذكاء الاصطناعي (PHY/AI) من خلال تطور الطبقة المادية.

أولاً. الميزات الرئيسية لـ RAN1 (الطبقة المادية وابتكار الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي)

1.1 تطور MIMO: وصلة صاعدة متعددة اللوحات (8 طبقات)، MU-MIMO مع ما يصل إلى 24 منفذ DMRS، إطار عمل TCI متعدد TRP.

• مبدأ العمل: يوسع تقارير CSI من النوع الأول/الثاني من خلال إطار عمل TCI موحد عبر لوحات TRP متعددة. يقوم gNB بجدولة ما يصل إلى 24 منفذ DMRS لـ MU-MIMO (12 في الإصدار 17)، مما يمكّن كل UE من استخدام 8 طبقات من روابط UL؛ يشير DCI إلى حالة TCI المشتركة؛ يطبق UE الطور/الترميز المسبق عبر اللوحات.
• التقدم: افتقر الإصدار 17 متعدد TRP إلى الإشارات الموحدة، مما أدى إلى خسارة بنسبة 20-30٪ في كفاءة الطيف في عمليات النشر الكثيفة؛ قيود الطبقة قيدت إنتاجية UL لكل UE إلى 4-6 طبقات، مما أدى إلى زيادة بنسبة 40٪ في سعة الوصلة الصاعدة (UL) للملاعب/مهرجانات الموسيقى.

1.2 الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي المطبق على ضغط تغذية CSI المرتدة، وإدارة الحزمة، وتحديد المواقع.

• مبدأ العمل: تستخدم الشبكات العصبية دفاتر رموز مدربة دون اتصال لضغط CSI من النوع الثاني (32 منفذًا → 8 معاملات). ينشر gNB النموذج عبر RRC؛ يبلغ UE عن التغذية المرتدة المضغوطة. يستخدم التنبؤ بالحزمة أنماط L1-RSRP لتحديد الحزم مسبقًا قبل التسليم.
• تقدم المشروع: تستهلك نفقات CSI العامة 15-20٪ من موارد DL؛ معدل فشل إدارة الحزمة مرتفع يصل إلى 25٪ في سيناريوهات التنقل عالية السرعة (مثل الطرق السريعة).
• نتائج محسنة: انخفاض بنسبة 50٪ في نفقات معلومات حالة القناة (CSI)، وزيادة بنسبة 30٪ في معدل نجاح التسليم.

1.3 تحسين التغطية (إرسال الطاقة الكاملة للوصلة الصاعدة، إشارة تنبيه منخفضة الطاقة).

• مبدأ العمل: يرسل gNB إشارة إلى UE لتطبيق إخراج الطاقة الكاملة على جميع طبقات الوصلة الصاعدة (لا يوجد تراجع في الطاقة على مستوى الطبقة). يستقبل جهاز استقبال تنبيه منخفض الطاقة مستقل (دورة عمل خاضعة للتحكم، حساسية -110 ديسيبل مللي واط) إشارة التنبيه (WUS) قبل دورة الاستقبال الرئيسية. تحمل WUS معلومات إشارة بت واحدة (مراقبة PDCCH أو السكون).
• تقدم المشروع: تقتصر تغطية الوصلة الصاعدة للإصدار 17 على التراجع الهرمي للطاقة (خسارة 3 ديسيبل للـ MIMO المكون من 4 طبقات)؛ يستهلك جهاز الاستقبال الرئيسي 50٪ من طاقة UE أثناء مراقبة DRX.
• التأثير المحسن: تم تمديد تغطية الوصلة الصاعدة بمقدار 3 ديسيبل، وتوفير 40٪ من الطاقة لتطبيقات إنترنت الأشياء/دفق الفيديو.

1.4 تجميع الناقل Sidelink (CA) الخاص بـ ITS bandومشاركة الطيف الديناميكي (DSS) مع LTE CRS.

• مبدأ العمل: يدعم Sidelink CA عبر نطاقات n47 (5.9 جيجاهرتز ITS) + FR1؛ يدعم اختيار الموارد المستقلة المنسقة من UE إلى UE من النوع 2c. نظرًا لأن وقت الذهاب والإياب (RTT) أكبر من 500 مللي ثانية، يتم تعطيل HARQ لـ NTN IoT (يتم دعم التكرار ذو الحلقة المفتوحة فقط)؛ يتم إجراء التعويض المسبق لتأثير دوبلر في DMRS.
• تقدم المشروع: يدعم Sidelink للإصدار 17 ناقلًا واحدًا فقط (خسارة في الإنتاجية بنسبة 50٪)؛ تؤدي مهلة HARQ لـ NTN IoT إلى فقدان الحزمة بنسبة 30٪.
• التأثير المحسن: زيادة إنتاجية Sidelink V2X platooning بمقدار 2 مرات، تصل موثوقية NTN IoT إلى 95٪.

1.5 اتصالات الواقع الممتد (XR)/متعددة المستشعرات (دعم الموثوقية العالية وزمن الاستجابة المنخفض).

• مبدأ العمل: عملية QoS جديدة، ميزانية زمن الاستجابة أقل من 1 مللي ثانية، تدعم وضع علامات على حزمة البيانات متعددة المستشعرات (فيديو + لمس + تدفقات الصوت). يعطي gNB الأولوية من خلال آلية الاستباق. يبلغ UE عن بيانات الوضع/الحركة للجدولة التنبؤية.
• تقدم المشروع: يدعم الإصدار 17 XR الإرسال الأحادي فقط؛ تتجاوز زمن استجابة ردود الفعل اللمسية 20 مللي ثانية (غير قابلة للاستخدام للتشغيل عن بعد).
• التأثير المحسن: زمن الاستجابة الشامل لـ AR/VR + اللمس في التحكم عن بعد الصناعي أقل من 5 مللي ثانية.

1.6 تحسين وظيفة NTN (تغطية الوصلة الصاعدة للهواتف الذكية، وتعطيل HARQ لأجهزة إنترنت الأشياء).

• مبدأ العمل: يعمل الإصدار 18 على تحسين تغطية الوصلة الصاعدة للهواتف الذكية في الشبكات غير الأرضية (NTNs) عن طريق تحسين الإرسال المادي، مما يسمح بطاقة إرسال أعلى وإدارة أفضل لميزانية الارتباط لاستيعاب قنوات الأقمار الصناعية. بالنسبة لأجهزة إنترنت الأشياء على NTNs، فإن تغذية HARQ المرتدة التقليدية غير فعالة بسبب وقت الذهاب والإياب الطويل للأقمار الصناعية (RTT)، لذلك يتم تعطيل تغذية HARQ المرتدة ويتم استخدام مخطط إعادة الإرسال ذي الحلقة المفتوحة بدلاً من ذلك.
• تقدم المشروع: في السابق، كانت التغطية المحدودة للوصلة الصاعدة للهواتف الذكية على NTNs بسبب عدم كفاية التحكم في الطاقة وهامش الارتباط يؤدي إلى ضعف الاتصال. تسببت تغذية HARQ المرتدة في تدهور الإنتاجية ومشكلات زمن الاستجابة لأجهزة إنترنت الأشياء بسبب تأخيرات الأقمار الصناعية. يؤدي تعطيل HARQ إلى التخلص من تأخيرات التغذية المرتدة وتحسين الموثوقية للأجهزة المقيدة في إنترنت الأشياء. يتيح ذلك اتصالًا عالميًا قويًا لإنترنت الأشياء والهواتف الذكية خارج الشبكات الأرضية.

ثانياً. تطبيقات مشروع RAN1

• XR الحضري الكثيف (تقلل تقنية Multi-TRP MIMO زمن استجابة AR/VR إلى أقل من 1 مللي ثانية)؛
• الأتمتة الصناعية (يقلل التنبؤ بالحزمة بالذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي معدل فشل التسليم بنسبة 30٪)؛
• V2X/الحركة العالية (يحسن Sidelink CA الموثوقية).

ثالثاً. تنفيذ مشروع RAN1

• gNB PHY (الطبقة المادية لمحطة القاعدة): يدمج نماذج الذكاء الاصطناعي لضغط CSI (على سبيل المثال، تتوقع الشبكات العصبية CSI من النوع الثاني بناءً على CSI من النوع الأول، مما يقلل من النفقات العامة بنسبة 50٪). ينشر multi-TRP TCI عبر RRC/DCI ويستخدم 2 TA لتوقيت الوصلة الصاعدة.
• المحطة الطرفية (UE): يدعم جهاز استقبال التنبيه منخفض الطاقة (مستقل عن رابط RF الرئيسي) لإشارات محاذاة DRX.