5G Advanced? Funktionen und Verbesserungen des geplanten 3GPP Release 18

Nicht nur die Leistung und Effizienz von 5G soll mit dem Release 18 weiterhin verbessert werden. Auch die erweiterte Abdeckung und verbesserte interzelluläre Mobilität, ein geringerer Energieverbrauch und neue Systemfunktionen stehen im Fokus.

5G-Dienste sind heute in mehr als 90 Ländern weltweit kommerziell verfügbar, wobei Netzwerke 5G-Funktionen basierend auf 3GPP „Release 15“ und 16 unterstützen. Das kürzlich fertiggestellte „Release 17“ wird voraussichtlich einen weiteren Leistungsdurchbruch mit Funktionen wie 1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation), weitere Erhöhung der Systemkapazität und Benutzergeschwindigkeiten bringen.

Es zeichnet sich jedoch eine ganz neue 5G-Ebene mit dem Release 18 ab: 5G Advanced. Während der Umfang von 5G Advanced noch weitgehend in den Releases 19 und darüber hinaus definiert werden muss, stehe jetzt bereits fest, was „Release 18“, der erste der 5G Advanced-Standards, mit sich bringen wird. Grundlegende Systemverbesserungen und neue Funktionen sollen 5G nicht nur für neue Geräte und Anwendungsfälle ermöglichen, sondern auch Vorteile bei der Bereitstellung und Erfahrung von mobilem 5G-Breitband schaffen. So soll Release 18 die Fähigkeiten und Benutzererfahrungen mobiler Breitbandsysteme verbessern. Aber nicht nur das soll sich mit der Einführung des neuen Release 18 verbessern, auch in nachfolgenden Bereichen sollen Verbesserungen und neue Funktionen erkennbar werden:

Mehr Kapazität und schnellere Geschwindigkeit

Durch 5G Advanced werden weiterhin die spektralen Effizienzgrenzen sowohl im Sub-7-GHz- als auch im mmWave-Spektrum erweitert. MIMO-Fortschritte, wie die Unterstützung für mehr DMRS (Demodulation reference signal) -Ports und MIMO-Schichten, werden sowohl die Uplink- als auch die Downlink-Übertragungsleistung verbessern. Release 18 soll zudem ein intelligentes Design der Luftschnittstelle bringen. Zu Beginn wird der Fokus auf dem knotenübergreifenden maschinellen Lernen für CSF (Channel state feedback) liegen, um den Kommunikationsaufwand zu reduzieren. Dies soll zu einer verbesserten Kapazität und einem verbesserten Durchsatz führen. Die Arbeiten hin zu einem Vollduplex-System ist auch dazu da, um die Kapazität und Latenz zu verbessern, insbesondere für den Uplink. Zusätzliche Verbesserungen wie Multicast-Empfang im inaktiven Modus können neue Geräteeffizienzen vorantreiben, wenn das Netzwerk Inhalte gleichzeitig an mehrere Geräte liefert.

Erweiterte Abdeckung und verbesserte Flexibilität

Da immer mehr Geräte und Dienste auf 5G-Konnektivität angewiesen sind, wird die Netzabdeckung in Zukunft immer wichtiger. 5G Advanced soll nicht nur Verbesserungen im Bereich MIMO- und IAB (Integrated access/ backhaul) – Designs liefern, sondern auch neue Infrastrukturen wie intelligente netzwerkgesteuerte Repeater und mobiles IAB einführen. Um die Versorgung ländlicher Regionen zu gewährleisten, soll 5G Advanced auch kontinuierliche Verbesserungen für nicht-terrestrische Satellitennetze, Breitband und IoT einleiten. Mit L1/L2-basierter Mobilität zwischen Zellen und bedingten Handover-Verbesserungen sollen Geräte auch nahtloser verbunden werden können, wenn sie von einer Zelle zur anderen wechseln. Schließlich soll maschinelles Lernen das Strahlmanagement verbessern, was besonders im mmWave-Spektrum nützlich sein könnte.

Geringerer Energieverbrauch

5G Advanced zielt darauf ab, umweltfreundlichere Netzwerke und Geräte voranzutreiben, einen genaueren Blick auf Energieverbrauchsmodelle von Kerninfrastruktur-ähnlichen Basisstationen zu werfen sowie den Stromverbrauch von Geräten zu reduzieren. „Release 18“ strebt an, ein Bewertungsmodell mit zugehörigen KPIs zu definieren, die die Energieverbrauchsleistung des Systems messen und eine Vielzahl von Energiespartechniken untersuchen. Ziel ist es, die Energieeinsparungen in verschiedenen Systemeinsatzszenarien zu verbessern. Darüber hinaus gibt es laufende Bemühungen, ein neues stromsparendes WUS (Wakeup signal) -Design einzuführen, das darauf abzielt, den Stromverbrauch von Geräten im inaktiven Modus erheblich zu reduzieren.

Neue Systemfunktionen

5G Advanced soll Funktionen unterstützen, die über die Datenkommunikation hinausgehen und die Benutzererfahrung weiter verbessern können. Beispielsweise soll „Release 18“ die Reichweiten- und Positionierungsgenauigkeit von Geräten für Anwendungsfälle wie die Navigation verbessern. In 5G Advanced-Systemen werden Sidelinks eine immer wichtigere Rolle spielen, nicht nur zur Verbesserung der Positionierungs- und Entfernungsleistung, sondern auch zum Auslagern von Daten und zum Anschließen neuer Geräte wie Wearables und XR-Brillen.

Release 18 wird voraussichtlich Anfang 2024 fertiggestellt. Der Umfang der Release 19-Projekte könnte ebenfalls Ende dieses Jahres Gestalt annehmen.

Weitere Informationen finden Sie hier: Qualcomm.