5G-A关键技术方向和产业进展 2023 -中国移动

5G-Advanced技术地位：承前启后

承前：5G-A进一步提升了5G的网络能力，丰富了5G的应用场景

启后：5G-A将对一部分6G关键技术进行提前验证，为6G标准制定和技术落地积累重要经验

Rel-15Rel-16Rel-17Rel-18Rel-19Rel-20Rel-21

201720182019202020212022202320242025202620272028

5G5G-A

6G

5G-A技术演进围绕3个原则

问题与需求当下与未来网络与终端

需求既兼顾商用痛点，又兼顾技术既兼顾已经部署技术继续挖掘潜既考虑网络与终端间的能力呼应，

未来涌现的新需求在性能，也要兼顾新的技术趋势也考虑终端自主性能力扩展的诉求

卓越网络、智生智简、低碳高效三大方向引领5G可持续发展

需求引领：凝聚产业共识，发布《5G无线技术演进白皮书》，推动5G演进需求形成共识

技术引领：提出5G-A三大方向，引导R18立项，主导UDD、X-Layer、eIoT、通感一体等关键技术

产业引领：联合发布5G-A业界首批产业样板，实现业内对5G-A关键技术可行性的首次验证

下行10Gbps上行1Gbps

千亿物联超越联接

UDD（双工融合）5G+AI网络节能稳定时延十倍能效

下行百Mbps内生确定（ToB网业融合）eIoT智能中继/协作反射节点

上行百MbpsX-Layer（ToC网业融合）智简行业网

十万联接密度通感一体（通信感知融合）

亚米定位精度空天地一体（星地融合）

3

5G-A双链融合行动计划构建5G繁荣生态

联合产业发布

《5G无线技术演进白皮书》联合举办5G-A发布《5G-A新能力与产业发展白皮书》研究院联合北京移动发布

业界首个关于5G演进的文献创新产业峰会发布5G-A业界首批产业样板5G-A关自主创新研发测试平台

2021年2月2021年8/10月2022年6月2023年5月

2021年8月2021年12月2022年12月

发布5G演进创新链和产业链发布样机第一阶段成果联合产业发布

双链融合行动计划业内对5G-A关键技术可《5G-A双链融合行动计划年鉴》

行性的首次验证

卓越网络：UDD开创频谱应用新范式，打破TDD性能天花板

工业互联网是5G赋能行业的核心场景，现有TDD技术无法有效满足工业互联网低时延和大上行的共存需求

提出UDD技术并主导标准，通过双工技术融合实现TDD频谱上下行同时传输、零等待时延，满足工业互联场景需求

需求与价值关键技术产业进展

•工业互联场景存在低时延和大上行双重需求双工技术的融合（Unifiedtime&frequency技术标准：

•低时延：端到端10ms，部分业务4ms以内DivisionDuplex），通过TDD频谱同时收发，•牵头3GPPR16双载波互补TDD的标准制定工作，先

•大上行：海量数据上传在兼顾大速率的前提下实现0ms等待时延于电信提出的超级时频折叠技术概念

•

•双工模式变革成为进一步拓展工业互联网应用的核➢多载波UDD担任3GPPR18双工演进报告人，继续推动和主导

心攻关点之一R19WI立项及标准化工作

•SUL补充上行

•双载波互补帧结构载波聚合样机验证:

•2021年12月发布2.6G+4.9G互补TDD样机，端到端

f➢单载波UDD

4ms@99.9999%

DU•基站同发同收自干扰消除

•

UD•基站间/终端间交叉链路干扰抑制2022年5月发布50MHzSUL（2.3G）+100MHz

（4.9G）TDD，广域场景实现千兆上行10倍能力提

gNB1gNB2

tInter-cellCLI升，小区峰值首次突破3Gbps

SI•2022年12月联合完成单载波UDD样机（4.9GHz

•满足差异化业务的共存需求

挑战Intra-cellCLIInter-cellCLI100MHz）阶段验证，端到端4ms时延@99.999%

•克服自干扰、交叉链路干扰问题UE1UE2UE3

，上行吞吐量达到1.4Gbps

卓越网络：X-Layer跨层信息共享与协同，拓宽元宇宙之路

以XR为代表的元宇宙作为5GToC的主流特色业务，对5G网络容量挑战较大

提出X-layer云边端协同渲染及网络业务双向感知理念，实现系统容量大幅提升，助力元宇宙业务规模发展

需求与价值关键技术产业进展

•以XR为代表的“元宇宙”数字新空间开创了ToC的通过业务、核心网和无线网的跨层信息共享和协•牵头3GPPR18SA1/SA2XR及多媒体增强标准化，

巨大市场

同，实现全局性能最优引领3GPPR18跨层融通技术创新和标准制定

•预计2025年，VR软件应用规模将达到350亿美元，

➢

活跃VR头显设备数量将达到7000万台云边端协同渲染功能架构•联合咪咕、业内合作伙伴开展一系列XR样机的研发

和测试工作，打造首个XR业务跨层融通产业样板

•基站基于空口链路、小区拥塞和网元算力状

态动态分割渲染任务

➢网络和业务双向感知

•业务感知网络状态：结合业务内容、码率自

适应调整，适配网络的不同状态

系统能力：单用户性能：

挑战•网络感知业务信息：业务帧的完整性保护传•4.9G100M7D3U•4K60fps

输，不同的数据流进行差异化调度，提供端•5倍网络容量提升，•速率~40Mbps

XR（百Mbps、5ms时延）及元宇宙（10Gbps、

支持20个XR终端•帧时延10ms

ms级低时延）需要大量无线资源保障，网络容量成到端的“业务帧级”QoS保障

为瓶颈

卓越网络：通信感知融合共享，催生一网多能新业态

感知是提升5G价值的重要手段，面向千行百业的广泛感知需求，通过通信和感知技术一体化设计构建低成本、

亚米级精度、无缝泛在的通感一体网络，助力车联网和无人机监管

需求与价值关键技术产业进展

•车联网（道路监管、自动驾驶等)及无人机（监管、路通过一体化空口信号和多样化感知设计，在•3GPPSA1场景需求SI将于2023Q2结项，后续

径规划和避障）等场景存在实时通信和感知双重需求通信的同时使能距离、速度、角度等感知推动3GPPRAN和SA2R19立项

•5G通过软硬件升级，实现低成本、高精度的全域感知，•高频(26GHz)原型样机测试验证：实现交通和无

➢

打造百亿级的经济和产业价值一体化感知信号设计人机场景感知范围1000m，亚米级距离精度，

o

•通信和感知信号的灵活空口复用0.2角度精度，0.1km/h速度精度

➢多样化感知工作模式•低频(4.9GHz)原型样机测试验证：实现无人机

场景1400m感知范围，交通场景SINR好点亚米

•通过自发自收和节点间协作感知多种手段，

级距离精度，1o角度精度

匹配不同感知应用场景，提升感知精度

➢灵活化感知网络架构

挑战•本地化、可独立部署、轻量化的网络架构，

•一体化空口和架构，使能一网多能降低感知信号从发送到结果获取的时延

•感知精度提升，拓宽应用场景

卓越网络：空天地一体实现广域覆盖，使能全场景随需接入

空天地一体网络是拓展现有地面蜂窝网络服务范围、赋能陆海空天泛在连接的重要手段

针对传统卫星制式独立、移动卫星网络融合困难，开展面向手机直连的NTN技术研究，实现技术和产业高效融合

需求与价值关键技术产业进展

“天地一体”是国家空间信息基础设施重点演进方向通过星地网络的架构、协议、频率、设备融➢3GPPNTN正成为产业主流之一

合，实现手机直连卫星•

偏远覆盖海面通信一带一路主流移动产业积极支持3GPPNTN

➢•传统卫星通信产业开始支持

公众应急通信低成本卫星物联架构融合

•透明转发、基站上星➢高轨IOTNTN：2023年有望成为商用元年

•

➢2022年完成全球首个运营商5GNTN技术外

协议融合场验证，正开展面向商用组网的二期试验

•超远距离传输、超高速移动性增强

➢低轨NRNTN：技术、产业快速成熟

➢

频率融合•开展端到端技术验证，推进产业成熟

•协同传输、动态频谱共享、同频干

扰规避

挑战

➢设备融合

•卫星与地面网络在架构，协议、频率设备等方面缺乏

•终端融合、网络设备融合

融合设计

智生智简：5G+AI构建自智网络新形态，赋能高价值业务

AI为通信系统复杂问题解决打开了“一扇窗”，针对千行百业需求导致的网络部署和运维复杂、基于传统通

信理论难以建模和求解等需求，设计5G+AI自智网络，提升5G网络的自动化、智能化

需求与价值关键技术产业进展

•差异化的5G需求、多样化的部署场景及频段、灵活的设计支持AI数据采集、模型训练与推导、性能•中国移动作为3GPPRAN+AI的报告人，主导

组网方式，为5G网络提供最优体验带来极大挑战反馈等功能架构，探索典型用例解决方案，搭R17SI和R18标准化工作

•AI技术基于海量数据进行模型训练、推理和持续迭代，建5G与AI融合从理论到应用的桥梁•围绕三类重点业务（大上行业务、小数据业务、

实现最优决策，提升5G网络的自动化、智能化云手机）和两个关键网元（智能寻呼、基于

SPI计费）开展测试验证

➢智能网络架构

•提出“三层四维”分层分布式智能架构，为业

务域和管理域注智赋能

智能寻呼基于SPI的计费

（节省60-70%寻呼信令量）（UPF性能提升32%）

➢智能接入网

•基于AIVAE算法的i-Detection异常检测用

•基于AI的负载均衡、网络节能、移动性管理

挑战于监测5G无线网络异常，实现正确率88%，

➢智能空口减少工单漏派率21%

•基于AI的智能网络功能架构设计•基于图像识别和语义识别的慧眼智能干扰识

•基于AI的波束管理、CSI反馈、定位

•高质量的数据采集、特征提取别，用于无线干扰类型排查，实现正确率覆

•强大的算力支撑与通信+AI算法设计盖场景双90%，识别效率1100小区/s

智生智简：eIoT蜂窝与无源物联相结合，开启千亿连接新空间

无源物联网市场空间巨大，针对传统RFID通信距离短、无法组网和定位等问题，开展蜂窝无源物联网的核心

技术攻关及国际标准制定，面向仓储、物流、零售等场景，打造低成本、零功耗的万物连接能力

需求与价值关键技术产业进展

•RFID在零售、工业、物流等行业市场巨大；预计到2030新型无源物联网（extendedIOT）通过使能基•中国移动担任3GPP研究报告TR38.848主编，

年，RFID市场将达到356亿美元站天线的标签激励和反馈接收能力，实现无源继续推进R19SI立项

•蜂窝无源物联网可克服传统RFID通信距离短、无法组网

标签的局域/广域组网和定位

导致的人工成本高、无法定位等缺陷•组网式：研发组网式无源物联系统，实现大中型

➢

组网式架构室内场景的规模组网和连续覆盖，已在中国移动

•分离式系统，降低自干扰和互信息港、广州明珞、佛山顺威等落地试点，实现

干扰，可实现局域组网部署

•接收灵敏度提升，实现百米级对大中型仓储、工厂、楼宇内的资产、物料及人

反向通信员的管理

➢

蜂窝式架构•蜂窝式：借助网络基础设施构建“全程全网”覆

•结合蜂窝技术、低功耗协议、端到端架

盖；结合标识服务，实现资产全生命周期管理；

构，支持广域组网

•环境采能、超低功耗通信、温湿度感知，联合产业开展eIoT蜂窝无源样机研发，通信距离

标签能力升级

相比RFID提升10倍，超过200米

挑战•自干扰消除与联合干扰抑制技术

•提升通信距离•支持米级精度定位

•降低功耗与成本•局域/广域组网

低碳高效：网络节能构建绿色网络，助力实现双碳目标

践行国家双碳战略，实现可持续5G部署，面向当前5G网络能耗依然较高的问题，开展节能新技术、风液冷技术

及多维能效评估研究，持续降低网络能耗，助力实现绿色5G网络

需求与价值关键技术产业进展

•践行国家双碳战略，实现可持续5G部署引入新技术实现匹配业务特征的动态网络节能，•R18网络节能WI预计将于2024年初完成

•节省运营开支，降本增效

风液冷散热降低机房PUE，多维能效评估机制•弹性小区原型样机，提升载波关断率，可实

•ITU要求未来十年内移动通信网络碳排降低45%

等实现精细化节能

ICT各领域碳排降低目标现10%+节能增益

100

80➢

CO2)

T新技术

M60•灵活时、频、空、功率状态转换实现动态的

40节能模式转换，匹配网络和业务特征，精细

化节能

20

•提出弹性小区架构，并分步推动标准引入

0➢

202020252030新散热

•

等效温室气体排放（试点验证BBU风液混合柜，机房整体功耗下

数据中心移动网络固定网络•高集中度CRAN，研究BBU风液冷混合散热

技术，降低机房空调能耗降11%+

挑战➢能效评估•发布网络能效白皮书1.0，提出能效评估修

•5G需求多样化，网络节能的同时需保证通信质量稳定性•从网络服务和性能等多个维度综合考量5G正因子

网络能效

•设计网络能效综合评估机制

低碳高效：智能中继/协作反射节点，低成本提升网络覆盖

智能中继(NCR）/协作反射节点（CRN/RIS）是实现5G低成本网络覆盖的重要手段，针对5G中高频传播和

穿透损耗大等问题，开展智能中继/协作反射节点的波束赋形和干扰控制研究，高效提升网络覆盖

需求与价值关键技术产业进展

5G中高频段传播和穿透损耗大，网络覆盖受限，运营通过引入网络控制的智能中继和协作反射节点，•R18智能中继WI将于2024年初完成

商需要低成本网络覆盖解决方案，为未来高频应用做

好储备实现灵活波束赋形和协同干扰管理，低成本高•中国移动作为创始单位联合发起成立智能超

•更多基站或接入回传一体化（IAB）节点扩展覆盖，效提升网络覆盖表面技术联盟，引导推进CRN相关的技术研

部署成本高且灵活性差

➢究、标准化和产业落地

•传统射频直放站灵活性差、不支持波束赋形，无法智能中继

在5G中高频有效使用•基站辅助的状态转换,有效规避传统射频直放•Ka波段智能超表面CRN相控阵天线样机

•大规模相控单元数量实现窄波束赋形

大容量站对干扰/噪声的无差别放大

高频(24GHz-热点/密集城•基站CRN协同实现动态波束选择/切换

40GHz)区•网络控制的灵活波束选择，提升毫米波覆盖

覆盖

中频II(3.5GHz-

8GHz)

➢

中频I(1GHz-协作反射节点CRN/RIS

2.6GHz)

•支持超大规模超窄波束的用户级动态波束赋形

低频(Sub-1GHz)中等容量

广域/室外覆•网络控制的多节点协作，实现有效的干扰管理

覆带时盖

盖宽延

•接入与回传链路干扰控制

挑战

•灵活波束赋形

共同推动5G-Advanced技术产业成熟

更多业务应用方加入双链融合行动，共同开展5G-A关键

以终为始

技术的需求甄别，持续指引技术演进走向

与产业伙伴联合开展新技术样机开发与测试验证，实现端

合力突破

到端合力突破，推动技术成熟与落地应用

共同推动3GPPR19标准立项，打造全球统一5G-

标准协同

Advanced标准

谢谢！

5G-A关键技术方向和产业进展

中国移动研究院

2023.06

5G-Advanced技术地位：承前启后

承前：5G-A进一步提升了5G的网络能力，丰富了5G的应用场景

启后：5G-A将对一部分6G关键技术进行提前验证，为6G标准制定和技术落地积累重要经验

Rel-15Rel-16Rel-17Rel-18Rel-19Rel-20Rel-21

201720182019202020212022202320242025202620272028

5G5G-A

6G

5G-A技术演进围绕3个原则

问题与需求当下与未来网络与终端

需求既兼顾商用痛点，又兼顾技术既兼顾已经部署技术继续挖掘潜既考虑网络与终端间的能力呼应，

未来涌现的新需求在性能，也要兼顾新的技术趋势也考虑终端自主性能力扩展的诉求

卓越网络、智生智简、低碳高效三大方向引领5G可持续发展

需求引领：凝聚产业共识，发布《5G无线技术演进白皮书》，推动5G演进需求形成共识

技术引领：提出5G-A三大方向，引导R18立项，主导UDD、X-Layer、eIoT、通感一体等关键技术

产业引领：联合发布5G-A业界首批产业样板，实现业内对5G-A关键技术可行性的首次验证

下行10Gbps上行1Gbps

千亿物联超越联接

UDD（双工融合）5G+AI网络节能稳定时延十倍能效

下行百Mbps内生确定（ToB网业融合）eIoT智能中继/协作反射节点

上行百MbpsX-Layer（ToC网业融合）智简行业网

十万联接密度通感一体（通信感知融合）

亚米定位精度空天地一体（星地融合）

3

5G-A双链融合行动计划构建5G繁荣生态

联合产业发布

《5G无线技术演进白皮书》联合举办5G-A发布《5G-A新能力与产业发展白皮书》研究院联合北京移动发布

业界首个关于5G演进的文献创新产业峰会发布5G-A业界首批产业样板5G-A关自主创新研发测试平台

2021年2月2021年8/10月2022年6月2023年5月

2021年8月2021年12月2022年12月

发布5G演进创新链和产业链发布样机第一阶段成果联合产业发布

双链融合行动计划业内对5G-A关键技术可《5G-A双链融合行动计划年鉴》

行性的首次验证

卓越网络：UDD开创频谱应用新范式，打破TDD性能天花板

工业互联网是5G赋能行业的核心场景，现有TDD技术无法有效满足工业互联网低时延和大上行的共存需求

提出UDD技术并主导标准，通过双工技术融合实现TDD频谱上下行同时传输、零等待时延，满足工业互联场景需求

需求与价值关键技术产业进展

•工业互联场景存在低时延和大上行双重需求双工技术的融合（Unifiedtime&frequency技术标准：

•低时延：端到端10ms，部分业务4ms以内DivisionDuplex），通过TDD频谱同时收发，•牵头3GPPR16双载波互补TDD的标准制定工作，先

•大上行：海量数据上传在兼顾大速率的前提下实现0ms等待时延于电信提出的超级时频折叠技术概念

•

•双工模式变革成为进一步拓展工业互联网应用的核➢多载波UDD担任3GPPR18双工演进报告人，继续推动和主导

心攻关点之一R19WI立项及标准化工作

•SUL补充上行

•双载波互补帧结构载波聚合样机验证:

•2021年12月发布2.6G+4.9G互补TDD样机，端到端

f➢单载波UDD

4ms@99.9999%

DU•基站同发同收自干扰消除

•

UD•基站间/终端间交叉链路干扰抑制2022年5月发布50MHzSUL（2.3G）+100MHz

（4.9G）TDD，广域场景实现千兆上行10倍能力提

gNB1gNB2

tInter-cellCLI升，小区峰值首次突破3Gbps

SI•2022年12月联合完成单载波UDD样机（4.9GHz

•满足差异化业务的共存需求

挑战Intra-cellCLIInter-cellCLI100MHz）阶段验证，端到端4ms时延@99.999%

•克服自干扰、交叉链路干扰问题UE1UE2UE3

，上行吞吐量达到1.4Gbps

卓越网络：X-Layer跨层信息共享与协同，拓宽元宇宙之路

以XR为代表的元宇宙作为5GToC的主流特色业务，对5G网络容量挑战较大

提出X-layer云边端协同渲染及网络业务双向感知理念，实现系统容量大幅提升，助力元宇宙业务规模发展

需求与价值关键技术产业进展

•以XR为代表的“元宇宙”数字新空间开创了ToC的通过业务、核心网和无线网的跨层信息共享和协•牵头3GPPR18SA1/SA2XR及多媒体增强标准化，

巨大市场

同，实现全局性能最优引领3GPPR18跨层融通技术创新和标准制定

•预计2025年，VR软件应用规模将达到350亿美元，

➢

活跃VR头显设备数量将达到7000万台云边端协同渲染功能架构•联合咪咕、业内合作伙伴开展一系列XR样机的研发

和测试工作，打造首个XR业务跨层融通产业样板

•基站基于空口链路、小区拥塞和网元算力状

态动态分割渲染任务

➢网络和业务双向感知

•业务感知网络状态：结合业务内容、码率自

适应调整，适配网络的不同状态

系统能力：单用户性能：

挑战•网络感知业务信息：业务帧的完整性保护传•4.9G100M7D3U•4K60fps

输，不同的数据流进行差异化调度，提供端•5倍网络容量提升，•速率~40Mbps

XR（百Mbps、5ms时延）及元宇宙（10Gbps、

支持20个XR终端•帧时延10ms

ms级低时延）需要大量无线资源保障，网络容量成到端的“业务帧级”QoS保障

为瓶颈

卓越网络：通信感知融合共享，催生一网多能新业态

感知是提升5G价值的重要手段，面向千行百业的广泛感知需求，通过通信和感知技术一体化设计构建低成本、

亚米级精度、无缝泛在的通感一体网络，助力车联网和无人机监管

需求与价值关键技术产业进展

•车联网（道路监管、自动驾驶等)及无人机（监管、路通过一体化空口信号和多样化感知设计，在•3GPPSA1场景需求SI将于2023Q2结项，后续

径规划和避障）等场景存在实时通信和感知双重需求通信的同时使能距离、速度、角度等感知