5G-Advanced概览：通往6G的智能桥梁

5G-Advanced本质上由国际移动通信标准化组织3GPP制定的5G标准第18版和19版构成。这两个版本共同构成了5G演进的第二阶段，其核心焦点在于系统智能化、新功能扩展以及覆盖范围的扩大。

初始的5G标准（第15-17版）为增强型移动宽带和低延迟奠定了基础。相比之下，第18版在多个关键领域引入了根本性的增强。一个主要焦点是集成人工智能（AI）和机器学习（ML），以实现诸如网络节能、移动性优化和负载均衡等功能，为更自主的网络奠定基础。 第18版还通过降低延迟和提高吞吐量，增强了对扩展现实（XR）——一种融合了虚拟、增强和混合现实应用的技术——的支持。此外，第18版改进了非地面网络（NTN）以推进卫星接入的整合，并引入了降低能力（RedCap）2.0标准，以支持更广泛的低复杂度物联网设备。

第19版在第18版的基础上，深化了初始的进步并探索了新的技术前沿，成为连接下一代蜂窝标准6G系统的重要桥梁。它延续了更深层次的AI和ML集成轨迹，特别是针对空口（即设备与网络基站之间的无线链路）的增强，并扩展了XR支持的能力。该版本侧重于通过先进的多输入多输出（MIMO）技术（一种利用多天线提升无线网络速度、容量和可靠性的方法）以及管理网络流量的中央单元之间更快的数据切换，来进一步提升网络性能。

总体而言，这两个版本共同推动5G朝着更高的智能化和效率发展，以解锁新的垂直应用场景。

什么是5G-Advanced？

5G-Advanced将网络转变为一个更智能、适应性更强和能效更高的系统。这一转变的关键在于将AI和ML深度集成到整个5G无线接入网（RAN）和核心网中，以实现更高的自动化、自优化和节能。该标准还为XR应用、高精度定位和大规模MIMO（MIMO的大规模扩展版本）带来了显著的性能提升，从而改善了上行链路数据速率和覆盖范围。

5G-Advanced的重要性在于其有潜力释放第一代5G及以往蜂窝技术未能实现的商业价值和复杂用例。它主要通过改进可靠性，以及通过增强的网络切片和开放能力来提供差异化的连接来实现这一点。对能源效率的关注解决了关键的可持续性问题，使5G-Advanced成为能够实现5G更广泛生态系统潜力的桥梁技术。

当前业界的焦点是第18版的商业部署，全球多家运营商已经开始早期部署，预计符合第18版的网络和设备将在2025年底到2026年期间加速推广。这一初始阶段将强调在整个网络中部署AI/ML能力，使运营更加自主，通过动态管理功耗提高能效，并利用新的大规模MIMO和上行链路能力提升增强型移动宽带（5G的现有服务类别）的性能。此次推广的主要业务驱动力包括扩展XR服务以及满足工业自动化领域对定制化私有5G网络日益增长的需求。

5G-Advanced的核心特性与创新

关键技术改进可分为以下八大类别：

1. 改进的大规模MIMO 5G-Advanced中的大规模MIMO增强显著提升了网络性能和频谱效率。这是通过优化信道状态信息框架和改进多用户MIMO以支持双向更多同步数据流实现的。相干联合传输等关键进步使得分布式发射机能够协调信号，从而改善覆盖和数据质量。这些集体改进，包括计划在后续版本中支持更大的天线阵列，对于满足XR和固定无线接入等高容量、低延迟应用的需求至关重要。

2. 精确授时 精确授时对于5G-Advanced启用高精度定位和同步时分双工（一种通过在发送和接收之间交替使用同一频率的常用4G和5G方法）等高级功能至关重要。5G-Advanced依赖用户设备与网络之间的微秒级同步，以确保最佳性能和可靠的大规模MIMO波束成形。这种延伸到纳秒级的精确计时，对于机器人控制和时间敏感网络（一种在以太网上提供低延迟、高可靠性和精确同步的标准）等新工业应用至关重要。5G-Advanced被设计为拥有高弹性的时间参考，可以作为全球导航卫星系统（GNSS）提供的授时备用方案。

3. RedCap设备 RedCap 2.0，也称为增强型RedCap，对5G-Advanced至关重要，因为它通过提供一种中间方案，弥合了低功耗物联网和高端5G之间的差距。它通过使用更少的天线和更窄的带宽，显著降低了设备的复杂性和成本，使得更小型设备得以广泛采用。这使其非常适合需要中等吞吐量和增强节能能力的中端物联网应用，包括工业传感器和视频监控。RedCap为从老化的4G LTE网络过渡的设备提供了途径，并与网络切片集成，以保证新垂直市场的可靠服务。

4. 移动XR 移动XR是5G-Advanced的核心驱动力之一。它要求极低的延迟（有界以确保不超过特定限制）以及高容量，以提供沉浸式的消费者和企业应用。5G-Advanced标准通过支持本地设备和边缘云之间的处理分割来满足这些要求，这使得头戴设备更轻便、更节能。诸如L4S（低延迟、低损耗、可扩展吞吐量）和RAN中的XR感知等新功能，有助于优先处理和管理这种敏感的流量，并保持近乎零的延迟以实现实时交互，尤其是在用户移动时。

5. AI增强型RAN AI增强型RAN对5G-Advanced至关重要，因为它引入了管理指数级网络复杂性和服务多样性所需的智能自动化。AI算法通过动态调整波束成形和资源分配来实时优化RAN性能，这对于确保XR等苛刻应用具有超低延迟是必要的。此外，AI通过智能流量预测对实现能源效率至关重要。它还支持零接触运维和高精度定位等新功能。

6. 精确定位 精确定位是5G-Advanced的一项关键能力，因为它释放了需要高度精细位置数据的苛刻工业和公共安全用例。这种增强实现了低于10厘米的精度，能够为自主机器人提供可靠的导航，并在智能工厂和仓库中实现高精度的资产跟踪。通过在GNSS不可用的地方提供弹性的、具备位置感知的服务，这种通信与高精度传感的集成可以扩展网络的价值。

7. 非地面网络（NTN） NTN包括卫星和高空平台（如无人机和气球），对5G-Advanced至关重要，因为它为地面网络无法覆盖的区域（如海洋和偏远农村地区）提供了无处不在的全球覆盖。NTN为5G-Advanced提供了必要的网络弹性和冗余，确保在地面网络中断期间灾难恢复和公共安全的连续通信。NTN还将5G服务扩展到难以到达位置的大规模物联网应用，例如智能农业和跨远距离的资产跟踪。通过将NTN纳入其核心标准，5G-Advanced解锁了新的商业市场，并有助于实现提供全球连接的移动生态系统目标。

8. 关键服务支持 对关键服务的支持是5G-Advanced的一个关键方面，因为它提供了制造业和医疗保健等重要领域所需的确定性性能。5G-Advanced标准显著增强了超可靠低延迟通信，以确保自主工业控制等实时应用具有保证的可用性和最小的抖动。此外，成熟的网络切片能力为公共安全和应急服务提供了专用的、高优先级的虚拟网络，使无线连接对于这些关键任务操作变得可预测且值得信赖。

未来之路：第19版及以后

展望未来，3GPP第19版计划在2025年底实现功能冻结。它将作为通往6G的关键桥梁，在第18版的基础上进一步深化关键使能技术的集成。此阶段值得关注的主要趋势包括集成传感与通信（ISAC）的持续演进（它允许网络像雷达一样感知环境），以及NTN的进一步发展以增强直连设备的卫星连接。这些功能将继续推动网络智能、时敏应用延迟降低以及网络作为整体服务平台能力的边界，最终为2020年代后半期的6G标准化奠定基础。

3GPP第20版预计将在2026年底或2027年初实现功能冻结，这将结束5G-Advanced的标准化工作，同时全面启用确定性网络和强大的AI驱动移动性等高级功能。这一时期的一个关键里程碑是6G标准化之旅的正式启动，第20版将主要致力于新一代核心技术的研究项目。预计在2028年或2029年左右完成的第21版将包含定义完整6G系统的规范。该版本的发布时机与国际电信联盟在2030年中完成正式确立6G品牌的IMT-2030建议书的目标相吻合。

然而，商业5G-Advanced部署将在整个十年内持续增长，填补至2030年左右首次预期商业6G部署的空白。