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中國廣電參與制定5G-Advanced白皮書,關于5G廣播/組播有這些關注要點

11月16日,IMT-2020(5G)推進組在2022年中國5G發展大會上正式發布了《5G-Advanced場景需求與關鍵技術白皮書》,DVBCN注意到此份白皮書中參編單位包括有中國廣電,并且白皮書中也對5G-Advanced廣播、組播的場景需求及技術等作了豐富的描述,許多與中國廣電一直在牽引的5G NR廣播應用場景、技術密切相關,因此做了一些大致的信息提取及匯總等。

中國廣電參與制定5G-Advanced白皮書,關于5G廣播/組播有這些關注要點-DVBCN

在總體愿景方面,5G-Advanced(3GPP正式確定的5G下一階段演進的官方名稱,從Rel-18開始)面向2024年及以后,一方面,5G-A持續增強已有的能力,支撐傳統5G業務大規模應用;更重要的一方面,5G-A將增加新的能力,支撐新場景新業務的應用。

中國廣電參與制定5G-Advanced白皮書,關于5G廣播/組播有這些關注要點-DVBCN

白皮書中指出,5G-A將面向六大主要應用場景,包括沉浸實時,智能上行、工業互聯、通感一體、千億物聯和天地一體,從網絡、終端、云等端到端的關鍵方面進一步演進,構建數字、智慧、綠色低碳社會的基礎設施。總的來說,實時沉浸交互業務引領移動互聯網業務大幅增長,持續驅動無線網絡管道能力大幅提升。千行百業數智化轉型走向深入,不斷驅動無線網絡提供新的連接能力。“雙碳”目標驅動綠色低碳網絡建設,并通過無線網絡賦能全行業節能減排。5G-A將圍繞“萬兆泛在體驗,千億智慧聯接,超能綠色業態”的愿景,深化實踐“5G改變社會”的目標。

值得注意的是,白皮書在第一個價值場景介紹便是實時交互沉浸式業務。簡要來看,5G的普及給用戶體驗帶來了跨代升級,傳統視頻已從單向點播走向360度自由視角逐步應用在直播等領域,XR等新應用帶來的虛擬體驗正逐步跨越現實體驗的邊界,實現沉浸式的實時交互。虛擬世界將從便捷度上超越現實世界,虛擬體驗將從真實度上接近現實體驗,一個數字新大陸“元宇宙”即將繁榮。

元宇宙是虛擬世界與現實世界的深度融合,而XR是元宇宙連接人們生活的載體,是虛擬世界和現實世界之間的通道。XR指的是由計算機技術和可穿戴設備產生的所有真實和虛擬相結合的環境和人機交互,包含了(Augmented Reality,增強現實),VR(Virtual Reality,虛擬現實)和MR(Mixed Reality,混合現實)。

以XR為代表的元宇宙將進一步拓展應用邊界,ToC領域將從室內的家庭娛樂(影視、直播、游戲)逐步走向室外車載XR娛樂、AR導航等領域;在ToB領域從XR教育、培訓等領域,逐步走向XR全息會議與協作。應用場景將包括室內與室外,網絡需求也將逐步走向以XR全息會議為主的對稱帶寬。為了支撐這些業務的傳輸,寬帶實時交互對無線網絡在體驗、容量與穩定性提出了巨大挑戰。

涉及到的5G廣播組播方面的篇幅內容還是特別豐富的,因此DVBCN做了些簡化提取以供參考:

5G-A對于廣播組播涉及的場景及業務等主要考慮三方面進行優化:

1)非激活態組播業務接收

現有NR MBS方案中,RAN只能向處于RRC連接態的終端發送組播,并提供了一套依賴于RRC連接態特性的MBS配置獲取、可靠性,以及移動性方案。

為了支持單小區內大量終端接收特定組播業務的場景,5G-A需研究UE在RRC非激活態下接收組播業務的方案。為了支持以上場景,需要研究如何基于RRC非激活態的特征,在MBS配置的獲取,RRC狀態轉移,移動性等方面制定方案。

2)RAN網絡共享下的廣播業務增強

RAN共享是從4G時代引入的一種降低投資成本的部署方案。多個運營商之間開展戰略合作,進行共建共享,這樣可以避免重復建設,從而降低成本。在RAN共享場景下,為了節省空口資源,支持相同廣播/組播業務的多個運營商可以進行無線資源的共享,即在相同無線資源上為不同運營商提供廣播/組播業務。

3)單播廣播業務并發性能優化

針對單播廣播業務并發的情形展開研究,識別終端處理能力受限的主要因素。例如,可結合具體的頻段組合細化分析主流終端實現中是否或如何在單播、廣播業務接收時共享射頻以及基帶處理資源,并識別哪些業務和配置參數會影響上述資源共享,譬如廣播業務接收所配置的頻段、帶寬、子載波間隔等。

在涉及的關鍵技術方面,在下面幾方面進行優化:

1)非激活態組播業務接收

現有NR MBS方案中,RAN只能向處于RRC連接態的終端發送組播,并提供了一套依賴于RRC 連接態特性的MBS配置獲取、可靠性,以及移動性方案。為了支持單小區內大量終端接收特定組播業務的場景,5G-A需研究UE在RRC非激活態下接收組播業務的方案。UE在RRC非激活態下接收組播業務的場景,可以是先在RRC連接態態下接收組播業務,然后在RAN的控制之下,進入RRC非激活繼續接收該組播業務。也可以是處于RRC非激活態的原本沒有接收組播業務的UE在保持狀態不變的前提下,直接開始接收組播業務。為了支持以上場景,需要研究如何基于RRC非激活態的特征,在MBS配置的獲取,RRC狀態轉移,移動性等方面制定方案。

2)RAN網絡共享下的廣播業務增強

RAN共享是從4G時代引入的一種降低投資成本的部署方案。多個運營商之間開展戰略合作,進行共建共享,這樣可以避免重復建設,從而降低成本。在RAN共享場景下,為了節省空口資源,支持相同廣播/組播業務的多個運營商可以進行無線資源的共享,即在相同無線資源上為不同運營商提供廣播/組播業務。5G-A將允許基站感知這來自多個運營商的MBS會話是針對同一業務,從而可以使用相同的NG資源和空口資源進行傳輸。

3)單播廣播業務并發性能優化

5G-A將允許UE基于CA能力進行跨運營商廣播單播接收,允許UE跨運營商接收廣播時降低單播側CA能力,這樣可以降低終端支持同時單廣播接收的復雜度,更加有利于廣播技術的產業化推進。針對單播廣播業務并發的情形展開研究,識別終端處理能力受限的主要因素。引入終端上報輔助信息的機制,將上述影響資源共享和業務接收的參數上報給服務小區,作為網絡進行業務調度的參考信息。在實際方案的探索過程中,可綜合考慮同運營商和異運營商、同頻段或異頻段等不同場景。在未來演進中,也可進一步考慮單播和組播業務并發的情況。

4)更高的可靠性和效率:跨站MBS協同傳輸

Rel-17組播模式支持PTP+PTM動態切換的工作模式,通過PTP補充傳輸提高組播傳輸效率和可靠性。但目前這種工作模式只支持單站下使用,即PTP+PTM傳輸只能通過一個基站發送給終端。考慮到組播廣播一般在低頻段的宏站比較高效,但因為PTP的補充傳輸是面向單個UE的,采用更加靈活的傳輸策略會提高其傳輸效率,比如使用PTM采用低頻宏站,PTP采用高頻的小站,或者PTM采用衛星站,PTP補傳采用地面站,等組合方式會更加高效。因此5G-A跨基站的組播廣播業務協同傳輸可以結合不同基站類型的傳輸優勢,進一步提升組播廣播業務的傳輸可靠性和傳輸效率。

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