5G-Advanced R18 系统架构课题进展及标准化

［龙彪 张钰滢］

1 引言

3GPP 在4 月举行的PCG #46[1]次会议上初步确定以5G-Advanced 作为5G 网络演进的名称。会议表示，5G 商用的速度超出预期，全球已经部署超过160 个5G 网络，5G 终端连接数近3 亿，5G 行业数字化项目达到5 000 多个。5G-Advanced 将为5G 面向2025 年后的发展定义新的目标和新的能力，通过全面演进和增强，使能5G 产生更大的社会和经济价值。Rel-18 标准是5G-Advanced 的第一个版本，电信产业链将从R18 开始逐步为5G-Advanced完善框架和充实内容，以实现其大幅提升eMBB 性能、普及XR 等沉浸式新业务、满足行业大规模数字化、万物智联等多个目标。

在5G-Advanced 网络演进过程中，核心网系统架构的演进有着举足轻重的作用。一方面，系统架构向上承接业务和应用，是整个网络业务的汇聚点；另一方面，核心网系统向下连接各种制式的接入网及终端，是整个端到端网络拓扑的控制大脑。因此，在5G-Advanced 阶段结合实际业务需求和未来网络技术的前瞻性布局研究，有利于推进5G 核心网技术发展及架构演进。

2 5G-Advanced R18 SA 标准化进程

基于3GPP 会议的共识，3GPP R18 时间轴如图1 所示，3GPP 各组在R18 的进程如下。

图1 3GPP SA R18 时间轴

（l）在3GPP PCG 和全会层面，3GPP PCG 在2021年4 月给出了5G-Advanced 的官方定义，打响了R18 系统架构立项的启动枪声。9 月在SA 全会层面召开了R18专题研讨会[2]，各个运营商、网络设备商、终端厂商和芯片厂商，垂直行业伙伴等共提出了47 个立项的方向。经过3GPP SA2 和SA 全会的协同，在12 月的SA R18 优先级Workshop[3]和SA 全会[4]的进一步讨论以及业界公司的协同排序，最终确定了进入R18 的28 个系统架构立项（课题）。

（2）在业务需求层面，3GPP SA1（需求组）在2021年底前完成R18 需求标准化工作。

（3）在系统架构层面，3GPP SA2（系统架构组）在2021 年4 月启动了R18 系统架构的立项工作，部分公司在4 月[5]子组会议提出了R18 网络架构的首批立项提案；在5 月[6]和8 月[7]的小组会上各家公司从产业的不同维度纷纷提出关注的立项重点方向。

（4）在接口和协议层面，CT 组做出了在2023 年底冻结R18 Stage 3 的规划，并提出适时启动R18 Stage 3 标准化工作的计划，可以与Stage 2 的标准化时间有重叠。

此外，中国通信标准化协会CCSA 10 月在武汉举办国内的5G-Advanced R18 课题优先级排序的研讨会，为CCSA 会员在3GPP 正式讨论前提供了一次面对面沟通的机会。本次研讨会议上各方代表就目前5G-Advanced R18重点项目和各自公司的观点和主要策略进行了分享，并对一些通用的问题进行了座谈，对R18 优先级和未来商用做出了一些展望，为后续3GPP SA R18 的立项工作夯实基础。

3 5G-Advanced R18 系统架构课题浅析

3.1 概述

2021 年12 月9 日～12 月20 日，3GPP R18 Prioritization Workshop &SA 第94 次全体会议[3,4]在线上召开。会议从产业界提出的5G-Advanced 网络架构立项愿景和关键特性出发，全面讨论了2021 年5 月以来SA2（系统架构子组）会议确定的Rel-18 重点立项方向，最终通过了28 个立项，如表1 所示。

表1 3GPP SA2 R18 立项

3.2 R18 系统架构课题分类与分析

在这28 个立项中，中国公司牵头15 个，贡献突出。下面将就这28 个立项课题进行简述和分类分析。首先，简述各参会运营商、网络设备商、芯片和终端厂商以及垂直行业伙伴的关注课题，并对R18 SA2 课题进行分类，再阐述部分stage 2系统架构课题与stage 1需求之间的关系，最后将会简述各个课题的研究内容。

3.2.1 R18 热点领域概述

在2021 年9 月的SA 全会workshop[2]上，部分公司对R18 系统架构的立项内容提出了自己的观点。其中，有一些公司认为R18 的系统架构立项应该得到新业务课题和现有特性增强的平衡，在增强现有网络特性、功能的同时研究面向6G 新方向的内容；也有一些公司认为，针对目前的网络特性、功能，应该考虑实际部署情况再进行研究，可以更好地结合实际情况开展标准研究工作。在这次workshop 上，一些公司也提交发表了自己对于R18 立项优先级的观点，主要是运营商、设备商、终端和芯片厂商，也有部分垂直行业伙伴提交了相关的需求，其中有全球12 家运营商和14 家设备商、终端和芯片厂商和垂直行业伙伴。

对发表了观点的26 家公司的重点关注领域做统计，发现大部分公司对新媒体/增强现实和5G 对AI/ML 业务的支持这种新业务十分关注和支持，同时也认为应该对像边缘计算、eNA、eNPN 这些现有立项进行增强。图2 展示了基于26 家公司的重点关注领域统计得出的R18 系统架构新立项的热点课题。

图2 R18 系统架构热点课题（纵轴为该课题在26 个公司中所获关注度的百分比）

除了像广受关注的FS_XRM、FS_EDGE_Ph2和FS_AIML这类课题，可以发现，运营商更加关注像FS_ATSSS_Ph3和FS_5WWC_Ph2这种涉及运营商网络部署和架构的课题，而芯片和终端厂商和垂直行业伙伴则更关注FS_5MBS_Ph2、FS_GMEC、FS_eNS_Ph3 这种涉及垂直行业或者业务的课题。总体来看，SA2 的立项呈现了垂直行业能力深化，网络接入持续增强，新兴业务初露锋芒的态势。

3.2.2 R18 系统架构（stage 2）立项分类

按照立项来源分类，可以将Rel-18 系统架构的28 个课题分为4 类，分别是：（1）对Rel-17 增强的立项；（2）涉及stage 1 新需求的新立项；（3）不涉及stage 1 新需求的新立项以及（4）之前标准版本中低优先级的立项。除了涉及stage 1 新需求的新立项，其他分类中的立项也可能涉及stage 1 的新需求。

（1）对Rel-17 增强的立项（11项）：FS_UAS_Ph2、FS_eLCS_Ph3、FS_AMP、FS_EDGE_Ph2、FS_eNPN_Ph2、FS_5GSATB、FS_eNS_Ph3、FS_ATSSS_Ph3、FS_5G_ProSe_Ph2、FS_eNA_Ph3、FS_5MBS_Ph2；

（2）涉及stage 1 新需求的新立项（10 项）：FS_AIMLsys、FS_SFC、FS_5GSAT_Ph2、MPS_WLAN、FS_Ranging_SL、FS_5TRS_URLLC、FS_VMR、FS_GMEC、FS_PIN、FS_XRM；

（3）不涉及stage 1 新需求的新立项（3 项）：FS_DetNet、FS_REDCAP_Ph2、FS_SUECR；

（4）之前标准版本中低优先级的立项（4 项）：FS_UPEAS、FS_NG_RTC、FS_eUEPO、FS_5WWC_Ph2。

从立项来源分类看，R18 作为5G-Advanced 的第一个版本，其中，对Rel-17 增强的立项和涉及stage 1 新需求的新立项占了较大的部分。从立项分类可以看出，目前许多立项还是R17 版本的延续或是来源于新需求的新立项。总体看来，在这28 个立项中，R17 版本的延续与源于新特性新需求的立项两者数量相差无几，兼顾了网络演进和新技术的引入。

3.2.3 R18 stage 1 需求与stage 2 课题对应关系

在3.2.2 节中提到了部分新课题涉及stage 1 的新需求，不仅如此，部分Rel-17 增强课题以及之前版本中的低优先级课题也涉及stage 1 的新需求。图3 将展示R18 系统架构新立项与stage 1 R18 新需求的对应关系，其中左列为stage 1 需求组R18 的立项名称以及缩写，右列则列出来stage 1 需求所对应的R18 立项。

图3 Stage 1 需求与R18 架构项目的对应关系

观察图3 可以发现，28 个系统架构立项中，有16 个来自stage 1 的新需求，部分立项有来自多个stage 1 项目的新需求。不难发现，在涉及stage 1 新需求的R18 架构项目中，主要还是新的课题内容，对于部分R17 课题的延续也有相应的stage 1 新需求，对其特性、功能进行增强，对网络架构进行迭代，叠加新的功能。

3.2.4 R18 stage 2 各个课题研究内容简述

表2 就SA2 R18 的28 个立项进行了内容简述。

表2 3GPP SA2 R18 立项内容简述

4 结束语

5G 标准化经历了R15[8]、R16[9]和R17[10]三个版本后，进入了5G-Advanced 阶段，在R18[11]及后续版本的标准化研究中建议聚焦以下两点。

（l）5G 网络和应用中，需要在标准层面解决的关键问题和迫切问题；

（2）在5G-A 阶段对未来网络（如6G）关键技术进行标准化的可行性探索。

换句话来说，要从实际需求出发，以需求带动网络演进，同时考虑网络投资和存量价值，主要考虑在现有网络架构上叠加新技术新能力。R18 是5G-Advanced 的第一个版本，需聚焦重点项目，做好继承性项目和新特性、新技术的平衡。为5G-Advanced 后续版本的规划和发展打下了良好的基础，同时也对“加快数字化发展，建设数字中国”的十四五目标的实现起到了积极作用。