中国广电参与制定5G-Advanced白皮书,关于5G广播/组播有这些关注要点

11月16日,IMT-2020(5G)推进组在2022年中国5G发展大会上正式发布了《5G-Advanced场景需求与关键技术白皮书》,DVBCN注意到此份白皮书中参编单位包括有中国广电,并且白皮书中也对5G-Advanced广播、组播的场景需求及技术等作了丰富的描述,许多与中国广电一直在牵引的5G NR广播应用场景、技术密切相关,因此做了一些大致的信息提取及汇总等。

中国广电参与制定5G-Advanced白皮书,关于5G广播/组播有这些关注要点-DVBCN

在总体愿景方面,5G-Advanced(3GPP正式确定的5G下一阶段演进的官方名称,从Rel-18开始)面向2024年及以后,一方面,5G-A持续增强已有的能力,支撑传统5G业务大规模应用;更重要的一方面,5G-A将增加新的能力,支撑新场景新业务的应用。

中国广电参与制定5G-Advanced白皮书,关于5G广播/组播有这些关注要点-DVBCN

白皮书中指出,5G-A将面向六大主要应用场景,包括沉浸实时,智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体,从网络、终端、云等端到端的关键方面进一步演进,构建数字、智慧、绿色低碳社会的基础设施。总的来说,实时沉浸交互业务引领移动互联网业务大幅增长,持续驱动无线网络管道能力大幅提升。千行百业数智化转型走向深入,不断驱动无线网络提供新的连接能力。“双碳”目标驱动绿色低碳网络建设,并通过无线网络赋能全行业节能减排。5G-A将围绕“万兆泛在体验,千亿智慧联接,超能绿色业态”的愿景,深化实践“5G改变社会”的目标。

值得注意的是,白皮书在第一个价值场景介绍便是实时交互沉浸式业务。简要来看,5G的普及给用户体验带来了跨代升级,传统视频已从单向点播走向360度自由视角逐步应用在直播等领域,XR等新应用带来的虚拟体验正逐步跨越现实体验的边界,实现沉浸式的实时交互。虚拟世界将从便捷度上超越现实世界,虚拟体验将从真实度上接近现实体验,一个数字新大陆“元宇宙”即将繁荣。

元宇宙是虚拟世界与现实世界的深度融合,而XR是元宇宙连接人们生活的载体,是虚拟世界和现实世界之间的通道。XR指的是由计算机技术和可穿戴设备产生的所有真实和虚拟相结合的环境和人机交互,包含了(Augmented Reality,增强现实),VR(Virtual Reality,虚拟现实)和MR(Mixed Reality,混合现实)。

以XR为代表的元宇宙将进一步拓展应用边界,ToC领域将从室内的家庭娱乐(影视、直播、游戏)逐步走向室外车载XR娱乐、AR导航等领域;在ToB领域从XR教育、培训等领域,逐步走向XR全息会议与协作。应用场景将包括室内与室外,网络需求也将逐步走向以XR全息会议为主的对称带宽。为了支撑这些业务的传输,宽带实时交互对无线网络在体验、容量与稳定性提出了巨大挑战。

涉及到的5G广播组播方面的篇幅内容还是特别丰富的,因此DVBCN做了些简化提取以供参考:

5G-A对于广播组播涉及的场景及业务等主要考虑三方面进行优化:

1)非激活态组播业务接收

现有NR MBS方案中,RAN只能向处于RRC连接态的终端发送组播,并提供了一套依赖于RRC连接态特性的MBS配置获取、可靠性,以及移动性方案。

为了支持单小区内大量终端接收特定组播业务的场景,5G-A需研究UE在RRC非激活态下接收组播业务的方案。为了支持以上场景,需要研究如何基于RRC非激活态的特征,在MBS配置的获取,RRC状态转移,移动性等方面制定方案。

2)RAN网络共享下的广播业务增强

RAN共享是从4G时代引入的一种降低投资成本的部署方案。多个运营商之间开展战略合作,进行共建共享,这样可以避免重复建设,从而降低成本。在RAN共享场景下,为了节省空口资源,支持相同广播/组播业务的多个运营商可以进行无线资源的共享,即在相同无线资源上为不同运营商提供广播/组播业务。

3)单播广播业务并发性能优化

针对单播广播业务并发的情形展开研究,识别终端处理能力受限的主要因素。例如,可结合具体的频段组合细化分析主流终端实现中是否或如何在单播、广播业务接收时共享射频以及基带处理资源,并识别哪些业务和配置参数会影响上述资源共享,譬如广播业务接收所配置的频段、带宽、子载波间隔等。

在涉及的关键技术方面,在下面几方面进行优化:

1)非激活态组播业务接收

现有NR MBS方案中,RAN只能向处于RRC连接态的终端发送组播,并提供了一套依赖于RRC 连接态特性的MBS配置获取、可靠性,以及移动性方案。为了支持单小区内大量终端接收特定组播业务的场景,5G-A需研究UE在RRC非激活态下接收组播业务的方案。UE在RRC非激活态下接收组播业务的场景,可以是先在RRC连接态态下接收组播业务,然后在RAN的控制之下,进入RRC非激活继续接收该组播业务。也可以是处于RRC非激活态的原本没有接收组播业务的UE在保持状态不变的前提下,直接开始接收组播业务。为了支持以上场景,需要研究如何基于RRC非激活态的特征,在MBS配置的获取,RRC状态转移,移动性等方面制定方案。

2)RAN网络共享下的广播业务增强

RAN共享是从4G时代引入的一种降低投资成本的部署方案。多个运营商之间开展战略合作,进行共建共享,这样可以避免重复建设,从而降低成本。在RAN共享场景下,为了节省空口资源,支持相同广播/组播业务的多个运营商可以进行无线资源的共享,即在相同无线资源上为不同运营商提供广播/组播业务。5G-A将允许基站感知这来自多个运营商的MBS会话是针对同一业务,从而可以使用相同的NG资源和空口资源进行传输。

3)单播广播业务并发性能优化

5G-A将允许UE基于CA能力进行跨运营商广播单播接收,允许UE跨运营商接收广播时降低单播侧CA能力,这样可以降低终端支持同时单广播接收的复杂度,更加有利于广播技术的产业化推进。针对单播广播业务并发的情形展开研究,识别终端处理能力受限的主要因素。引入终端上报辅助信息的机制,将上述影响资源共享和业务接收的参数上报给服务小区,作为网络进行业务调度的参考信息。在实际方案的探索过程中,可综合考虑同运营商和异运营商、同频段或异频段等不同场景。在未来演进中,也可进一步考虑单播和组播业务并发的情况。

4)更高的可靠性和效率:跨站MBS协同传输

Rel-17组播模式支持PTP+PTM动态切换的工作模式,通过PTP补充传输提高组播传输效率和可靠性。但目前这种工作模式只支持单站下使用,即PTP+PTM传输只能通过一个基站发送给终端。考虑到组播广播一般在低频段的宏站比较高效,但因为PTP的补充传输是面向单个UE的,采用更加灵活的传输策略会提高其传输效率,比如使用PTM采用低频宏站,PTP采用高频的小站,或者PTM采用卫星站,PTP补传采用地面站,等组合方式会更加高效。因此5G-A跨基站的组播广播业务协同传输可以结合不同基站类型的传输优势,进一步提升组播广播业务的传输可靠性和传输效率。

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