中国移动 ChinaMobile 5G-Advanced 新能力与产业发展白皮书 中国移动 China Mobile 计划 中国移动 ahua Asialnfo Baicells HUAWEI China Mobile 亚信科技 郴椰安全 CBN 当虹科技 创芯慧联 ArcvideoTel Doi 叠境数字 高骏科技 大爱全息 Cogent 海尔智家 海马云 广电云 H3C 寰宇信任 Haiersmart home 数字化解决方案领导者 鸢飞科技 ULTICHIP ITEI 极芯通讯 花园 W KEYSIGHT a KILOVIEWTEOnIS Lenovo联想 亮亮视野 mI MEDIATEK 蘑菇车联 [中国民航局第二研究行 LLVISION NOKIA NIO nreal oppo PHYTIUM飞腾 Qualcom 高通 D PIcocom Quanray SAMSUNG Electronics MICAS-RF 声网 视+AR Sumavison TCL MUnitye 数 INN vivo 5D WORLD 威尔视觉 X-NET 相芯科技 VRVIU.COM X>悉见 先施科技 ZTE中兴 9 中信科移动 A CICTMobile 录 引言 P3 1. 5G-A新能力赋能数智化社会 P3 2. 卓越网络 P5 2.1 X-Layer跨层融通赋能元宇宙 P5 2.2 通信感知融合助力数智新发展 P8 2.3 UDD频谱新范式同时满足行业大带宽与极致时延需求 P15 2.4 空天地一体使能全场景随需接入 P18 2.5 严格有界确定性，扩展工业互联新边界 P23 3. 智生智简 P28 3.1eloT构建无源物联网,开启千亿联接新空间 P28 3.25G+AI,智简网络运维,智生网络性能提升 P34 3.3 无线云网算业一体构建新服务 P38 4. 低碳高效 P42 4.1 智能中继绿色有效提升网络覆盖 P42 4.2 新能源与新技术进一步驱动节能减排 P45 5. 结论与展望 P48 参考文献 P49 引言 （2021年4月，国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（下文简称5G-A) 为5G演进官方名称，这意味着全球5G技术和标准发展进入新阶段。5G-A定位于 数智社会的核心基础设施，将全面深化和使能数智社会转型，为数字强国建设注 入新动力。中国移动着眼于5G可持续发展，联合产业界于2021年8月发布 低碳高效”三大愿景和十大使能关键技术，旨在推动5G-A全球统一标准，着力降 低产业门槛，加速打通关键环节，将创新链成果高效快速落实到产业链中，并通过 成为驱动5G-A可持续发展的引擎。本白皮书将围绕X-Layer跨层融通、通信感知 融合、UDD时频统一全双工、空天地一体、极致确定、eloT蜂窝物联网、AI自智网 络、无线云网算业一体、智能中继、低碳节能十大关键技术，介绍中国移动和产业 1.5G-A新能力赋能数智化社会 5G 的快速发展已经极大地改 官交互沉浸式体验带入现实。5G-A也将 变了我们的生活，逐步促进 支持最全面的物联网能力，模组类型将 行业数字化转型升级。可以预见，未来 涵盖从工业级高速连接到RedCap、无 的数智社会，物理世界将与数学世界深 源物联，从Gbps到kbps的全系列物联 度融合，移动互联网升级为全真全感互 模组能力，全面使能万物智联，为千亿 联网，通过大数据、原生智能、全息感知 连接提供最强大的产业支持。进一步， 等新技术，在教育、医疗、交通等领域促 5G-A还将支持感知、高精定位等超越连 进普惠社会。通过3D视频、全息视频、 接的能力，一网多用，为未来智慧城市 感官互联等新应用，满足人们不断提高 构建、数字社会重构和运营商持续探索 的娱乐和交流需求，实现高品质的智慧 新产业提供充足动力，构建高效治理的 服务。在商业层面，数字经济成为核心 和谐数智社会。 舞台，数字李生把我们所有物理世界的 本文将从“卓越网络”、“智生智简”和 设备、生产流程，产品用数字化的方式 “低碳高效”三大方向，介绍X-Layer跨 构建在一个纯粹的数字世界里，行业将 层融通、通信感知融合、UDD时频统一 从工具效率提升演进为决策效率提升。 全双工、空天地一体、极致确定、eloT蜂 5G-A进一步提升网络能力，支持下 窝物联网、AI自智网络、无线云网算业一 行10Gbps、上行1Gbps、宽带实时交 体、智能中继、低碳节能十大关键技术。 互、毫秒级交互时延的能力将激活 AR/VR产业并全面使能元宇宙，把全感 5G-Adva 2.卓越网络 行动计划 2.1X-Layer跨层融通赋能元宇宙 6C5G的普及给用户体验带来了跨代升级，360度自由视角视频已经逐步应用在 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AR（AugmentedReality，增强现实），VR（VirtualReality， 虚拟现实)和MR(Mixed Reality,混合现实)[1]。99 场景需求：沉浸体验到虚实互动，元宇宙实现万物 数学花 （以XR为代表的元宇宙具有丰富的应用场景，既支持医疗、教育、电子商务、工业与 制造等面向行业的toB应用，也支持包括影视、直播、游戏、社交等面向消费者的toC 应用。随着元宇宙概念的兴起，以虚拟现实为代表的新一轮科技浪潮正在迅猛发展。 据OmdiaResearch机构发布的全球VR市场报告显示，2021年全球消费级VR头显设 备销量已达1250万台；预计到2026年，全球范围内的活跃VR头显设备数量将达到 7000万台。另据高盛公司预测，到2025年，仅虚拟现实软件应用的规模就将达到350 亿美元。99 XR 触觉互联网 XR:100Mbps@10ms 视觉：5ms，触觉：1ms XRpro:-Gbps@5ms PER<0.01% 图2.1-1XR业务的技术挑战 5 元宇宙 64K6D120FPS -10Gbps@ms 图2.1-1XR业务的技术挑战 XR产业的高速发展带来了广阔的想象空间，但也对网络传输提出了更高的要 求。如图2.1-1所示，低时延下泛在10Gbps体验，毫秒级时延满足实时流畅的交 互，10Gbps满足16K6D的沉浸体验共同构筑了连接现实与虚拟的桥梁。当然，更 高的要求也给5G网络带来了更大的挑战。99 1）挑战1 多流业务的精细QoS保障：XR业务可能同时包含音频、视频、控制信 号、信息采集信号等多种信息流数据，如何对多种形态业务流进行协同传输，以 保障其到达端侧的时间差在可接收范围，是5G网络需要解决的一个问题。另外， XR视频业务具有特殊的流量特征，如I顿优先级高，B/P顺优先级低。现有5G网络 QoS保障的最小粒度为QoS流，无法针对同一QoS流内不同优先级的报文进行识 别并区分保障。 2）挑战2 网络资源效率：为了让单用户强交互XR业务（如VR游戏、VR社交）获得良好 的实时互动体验效果，要求下行速率至少100MbpS，上行速率至少20Mbps，MTP（ motiontophoton)的双向时延不超过15mS。单用户对速率和时延的高要求，导致 网络为大量XR用户同时提供服务时存在挑战。 3）挑战3 终端能耗高：对于头盔、眼镜等小尺寸XR终端，发热和耗电量大小直接影响 用户体验，如何针对XR业务开展节电研究成为5G系统能力提升的重点。 关键技术：业务标记信息感知；网络状态信息感知； 终端醒来的时机精准匹配业务到达时间 6 5G-Advan 关键技术1：业务标记信息感知，辅助网络精细化QoS保障和容量提升 行动vance 多流协同信息感知，保证多流同步传输： 通过感知XR应用层的数据流信息，网络可以通过使用分层QoS映射的方式 将具有不同QoS需求的数据流映射到不同的QoS流上，并结合差异化调度、 多QoS流关联协同和多QoS流同步增强等方式，对XR业务进行更加精细化 的调度和传输，从而提升XR业务的用户体验。 差异性信息感知，优先保障高优先级： XR业务不同类型的数据可能具有不同的重要性。例如：（1）一个GOP内的第 一个顿是最重要的，其它P顿基于1顿进行编解码；（2）在分层编码方案中， 基本层视频顿的重要性要高于增强层视频顿；（3）视频顿内的不同宏块、ROI 区域的重要性不同。网络通过感知这些业务层面的标识信息，可以对重要性 不同的数据进行差异化调度，并在网络拥塞时优先丢弃重要性较低的数据 来保障重要性更高的数据的传输需求。 帧完整性信息感知，保障帧级QoS需求： 单个顿的完整性传输是保障XR业务体验的重要因素。一个较大的视频顿在 传输时，通常会被划分成多个IP数据包进行传输，这些数据包对应同一个视 频顿，并在应用层是相关联的，丢失其中1个或多个IP数据包将导致对应的 视频顿解码失败。网络可以通过感知顿完整性和顿级QoS信息，尽量保证同 时调度单顿数据，或在必要时进行策略性的丢包处理。例如一个IP数据包丢 失，则丢弃属于同一视频顿的其它IP数据包，以避免传输无用的数据，从而 节省网络资源。通过这些方式，网络能够更加有效地提供端到端的“顿级 QoS保障。 端到端时延信息感知，上下行时延精准分解适配网络状 态： XR业务要求较低的双向传输时延，如何为上下