Destaques Técnicos do Grupo RAN1 de Wireless 5G R18

3GPPRelease 18 é a primeira versão 5G-Advanced, focando em integração de IA/ML, desempenho extremo para XR/Industrial IoT, IAB móvel, posicionamento aprimorado e eficiência espectral de até 71 GHz.RAN1 promove ainda mais IA/ML na otimização RAN e aprimoramentos de inteligência artificial (PHY/AI) por meio da evolução da camada física.

I. Principais Recursos do RAN1 (Camada Física e Inovação em Inteligência Artificial/Aprendizado de Máquina)

1.1 Evolução MIMO: Uplink multi-painel (8 camadas), MU-MIMO com até 24 portas DMRS, estrutura TCI multi-TRP.

• Princípio de funcionamento:Estende a comunicação de relatório CSI Tipo I/II por meio de uma estrutura TCI unificada em vários painéis TRP. O gNB agenda até 24 portas DMRS para MU-MIMO (12 no Rel-17), permitindo que cada UE use 8 camadas de links UL; DCI indica o estado TCI conjunto; o UE aplica fase/pré-codificação em todos os painéis.
• Progresso: Multi-TRP Rel-17 carecia de sinalização unificada, resultando em uma perda de 20-30% na eficiência espectral em implantações densas; as limitações de camada restringiram a taxa de transferência UL de cada UE para 4-6 camadas, alcançando um aumento de 40% na capacidade de uplink (UL) para estádios/festivais de música.

1.2 IA/ML aplicada à compressão de feedback CSI, gerenciamento de feixe e posicionamento.

• Princípio de funcionamento: Redes neurais usam codebooks treinados offline para comprimir CSI Tipo II (32 portas → 8 coeficientes). O gNB implanta o modelo via RRC; o UE relata o feedback comprimido. A previsão de feixe usa padrões L1-RSRP para pré-posicionar feixes antes da handover.
• Progresso do projeto: A sobrecarga de CSI consome 15-20% dos recursos DL; a taxa de falha no gerenciamento de feixe é de até 25% em cenários de alta mobilidade (por exemplo, rodovias).
• Resultados aprimorados: Redução de 50% na sobrecarga de Channel State Information (CSI), aumento de 30% na taxa de sucesso de handover.

1.3 Aprimoramento de cobertura (Transmissão de potência total de uplink, sinal de ativação de baixa potência).

• Princípio de funcionamento:O gNB envia um sinal para o UE para aplicar saída de potência total em todas as camadas de uplink (sem retrocesso de potência no nível da camada). Um receptor de ativação de baixa potência independente (ciclo de trabalho controlado, sensibilidade -110dBm) recebe o sinal de ativação (WUS) antes do ciclo de recepção principal. O WUS carrega informações de indicação de 1 bit (monitoramento PDCCH ou suspensão).
• Progresso do projeto: A cobertura de uplink Rel-17 é limitada pelo retrocesso de potência hierárquico (perda de 3dB para MIMO de 4 camadas); o receptor principal consome 50% da energia do UE durante o monitoramento DRX.
• Efeito aprimorado: Cobertura de uplink estendida em 3dB, economia de energia de 40% para aplicações IoT/streaming de vídeo.

1.4 Agregação de portadoras (CA) Sidelink da banda ITSe compartilhamento dinâmico de espectro (DSS) com LTE CRS.

• Princípio de funcionamento: Sidelink suporta CA em bandas n47 (5,9 GHz ITS) + FR1; suporta seleção autônoma de recursos coordenada UE-a-UE do Tipo 2c. Devido ao tempo de ida e volta (RTT) maior que 500 milissegundos, HARQ é desabilitado para NTN IoT (apenas repetição de loop aberto é suportada); a pré-compensação do efeito Doppler é realizada em DMRS.
• Progresso do projeto: Sidelink Rel-17 suporta apenas uma única portadora (perda de 50% na taxa de transferência); o tempo limite HARQ NTN IoT resulta em perda de 30% de pacotes.
• Efeito aprimorado: A taxa de transferência do sidelink V2X platooning aumentou em 2 vezes, a confiabilidade NTN IoT atinge 95%.

1.5 Comunicação de realidade estendida (XR)/Multi-sensor (suporte de baixa latência e alta confiabilidade).

• Princípio de funcionamento:Novo processo QoS, orçamento de latência inferior a 1 milissegundo, suporta marcação de pacotes de dados multi-sensor (vídeo + tátil + fluxos de áudio). gNB prioriza por meio de mecanismo de preempção. UE relata dados de postura/movimento para agendamento preditivo.
• Progresso do projeto: O suporte XR Rel-17 suporta apenas unicast; a latência de feedback tátil excede 20 milissegundos (inutilizável para operação remota).
• Efeito aprimorado: A latência de ponta a ponta de AR/VR + hápticos no controle remoto industrial é inferior a 5 milissegundos.

1.6 Aprimoramento da função NTN(cobertura de uplink de smartphone, desabilitando HARQ para dispositivos IoT).

• Princípio de funcionamento: Rel-18 melhora a cobertura de uplink para smartphones em redes não terrestres (NTNs) otimizando a transmissão da camada física, permitindo maior potência de transmissão e melhor gerenciamento do orçamento de link para acomodar canais de satélite. Para dispositivos IoT em NTNs, o feedback HARQ tradicional é ineficiente devido ao longo tempo de ida e volta (RTT) do satélite, portanto, o feedback HARQ é desabilitado e um esquema de retransmissão de loop aberto é usado em vez disso.
• Progresso do projeto: Anteriormente, cobertura de uplink limitada para smartphones em NTNs devido ao controle de potência insuficiente e margem de link resultou em conectividade ruim. O feedback HARQ causou degradação da taxa de transferência e problemas de latência para dispositivos IoT devido aos atrasos do satélite. Desabilitar HARQ elimina os atrasos de feedback e melhora a confiabilidade para dispositivos IoT restritos. Isso permite conectividade global robusta para IoT e smartphones além das redes terrestres.

II. Aplicações do projeto RAN1

• XR urbano denso (a tecnologia MIMO Multi-TRP reduz a latência AR/VR para menos de 1 milissegundo);
• Automação industrial (a previsão de feixe IA/ML reduz a taxa de falha de handover em 30%);
• V2X/Alta mobilidade (CA Sidelink melhora a confiabilidade).

III. Implementação do projeto RAN1

• gNB PHY (Camada Física da Estação Base): Integra modelos de IA para compressão CSI (por exemplo, redes neurais preveem CSI Tipo II com base no CSI Tipo I, reduzindo a sobrecarga em 50%). Implanta TCI multi-TRP via RRC/DCI e usa 2 TAs para temporização de uplink.
• Terminal (UE):Suporta receptor de ativação de baixa potência (independente do link RF principal) para sinalização de alinhamento DRX.