5G-Advanced（简称5G-A）是基于3GPP开发的5G标准的Release 18和19版本，3GPP是制定移动通信标准的主要机构。这是5G进化的第二阶段，该阶段侧重于系统智能、新功能和扩大覆盖面。

最初的5G标准（Release 15-17）为5G增强的移动宽带和低延迟奠定了基础。相比之下，Release 18（简称R18）在几个关键领域引入基本增强功能。主要重点是集成AL和机器学习（ML），用于网络节能、移动性优化和负载平衡等功能，为更多自主网络提供基础。

R18还通过降低延迟和提高吞吐量，改善对扩展现实（XR）的支持，XR是虚拟、增强和混合现实应用程序的混合体。此外，R18完善了非地面网络（NTN），以推进卫星接入的集成，并为更广泛的低复杂性物联网设备引入降低能力（RedCap）2.0。

R19建立在R18的基础之上，深化了最初的进步，并挖掘新的技术前沿，作为重要桥梁，以连接根据下一代蜂窝标准6G构建的系统。它进一步深化AL和机器学习集成，特别是增强无线接口——即设备和网络基站之间的无线链接，并扩展了XR支持的能力。该版本侧重于通过高级多输入、多输出（MIMO）进一步提高网络性能，MIMO是一种多天线方法，可提高无线网络速度、容量和可靠性，还可以实现更快的数据传输—在管理网络流量的中央单元之间。

R19的其他新功能包括环境物联网，旨在支持极低功耗、无电池设备，以及集成传感和通信（ISAC）技术的初始基础，这些技术将使网络能够同时通信和感知环境。总体而言，这两个版本共同推动5G提高智能和效率，以解锁新的垂直用例。

什么是5G-A？

5G-A将网络转变为更智能、适应性和节能的系统。这种转变的关键在于，在整个5G无线电接入网络（RAN）和核心中，深度集成AL和机器学习，以实现更大的自动化、自我优化和节能。该标准还为XR应用程序、高精度定位和大规模MIMO（MIMO的大幅扩展版本）带来显著的性能增强，以提高上行链路数据速率和覆盖范围。

5G-A的重要性在于它有可能解锁商业价值和复杂的用例，这是5G第一阶段和前几代蜂窝网络无法实现的功能。它主要通过提高可靠性，并通过增强网络切片和曝光来提供差异化的连接。对能源效率的关注解决了关键的可持续性问题，使5G-A成为桥梁技术，以实现5G更广泛的生态系统潜力。

该行业目前的重点是R18的商业推广，多家全球运营商已经处于早期部署阶段，预计到2025年底和2026年将更广泛地推出符合R18标准的网络和设备。这个初始阶段将强调在整个网络中部署AI/ML功能，使操作更加自主，通过动态管理功耗来提高能源效率，并通过新的大规模MIMO和上行链路功能提高增强移动宽带的性能—这是5G的现有服务类别。这里的主要业务驱动力包括扩大XR服务，以及满足对工业自动化定制专用5G网络日益增长的需求。

5G-A的基本功能和创新

关键改进包括以下8个类别：

1. 改进大规模MIMO

5G-A中的大规模MIMO增强显著提高了网络性能和频谱效率。这是通过完善通道状态信息框架和改进多用户MIMO来实现，以支持更多双向同步数据流。相干联合传输等关键进步使分布式发射器能够协调信号，改善覆盖范围和数据质量。所有这些改进（包括在以后的版本中计划支持更大的天线阵列）对于满足XR和固定无线接入等应用程序的高容量和低延迟需求至关重要。

2. 精确计时

精确计时对于5G-A来说至关重要，可以实现高精度定位和同步时分双工等高级功能，这是一种常用的4G和5G方法，通过在两者之间交替以发送和接收同一频率的数据。5G-A依赖于用户设备和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波束形成。这种精确计时扩展到纳秒范围，对于机器人控制和时间敏感网络等新的工业应用至关重要，这是在以太网网络上提供低延迟、高可靠性和精确同步的标准。5G-A被设计为具有高度弹性的时间参考，可以作为全球导航卫星系统（GNSS）提供的时间的备用选项。

3. RedCap设备

RedCap 2.0，也被称为增强型RedCap，对5G-A至关重要，因为它通过提供中间地带来弥合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，显著降低设备的复杂性和成本，从而能够广泛采用较小的设备。这使得它非常适合中间层物联网应用，包括工业传感器和视频监控，这些应用需要适度的吞吐量和增强的节能功能。RedCap可帮助设备从老化的4G LTE网络过渡，并与网络切片集成，以保证为新的垂直市场提供可靠的服务。

4. 移动XR

Mobile XR是5G-A的核心驱动程序。它要求极低的延迟，受限制—因此不会超过某些限制，并具有高容量，可提供沉浸式消费者和企业应用程序。5G-A标准可满足这些要求，通过支持本地设备和边缘云之间的拆分处理，从而实现更轻、更节能的头戴设备。L4S等新功能（低延迟、低损耗、可扩展吞吐量）和RAN中的XR感知有助于对这种敏感流量进行优先排序和管理，并保持接近零的延迟，以进行实时交互，特别是在用户移动时。

5. AI增强的RAN

AI增强的RAN对5G-A很重要，因为它引入了管理指数网络复杂性和服务多样性所需的智能自动化。AI算法通过调整波束形成和资源分配来实时动态优化RAN性能，对于确保XR等要求苛刻的应用程序的超低延迟，这很有必要。此外，AI对于通过智能交通预测实现能源效率至关重要。它还实现了零接触操作和高精度定位等新功能。

6. 精确定位

精确定位是5G-A的重要功能，这使它可支持需要高度精细位置数据的苛刻工业和公共安全用例。这种增强功能实现了低于10-厘米的精度，使自主机器人能够可靠地导航，并在智能工厂和仓库中实现高精度的资产跟踪。通过在GNSS不可用的情况下提供弹性、位置感知服务，这种通信和高精度传感的整合可以扩展网络的价值。

7. NTN

NTN包括卫星和无人机和气球等高空平台，对5G-A至关重要，因为它们为陆地网络无法到达的地区（例如海洋和偏远农村地区）提供无处不在的全球覆盖。NTN为5G-A提供必要的网络弹性和冗余，确保在地面停电期间为灾难恢复和公共安全提供持续通信。NTN还将5G服务扩展到难以到达地点的大规模物联网应用程序，例如智能农业和跨远距离资产跟踪。通过将NTN纳入其核心标准，5G-A解锁新的商业市场，并帮助实现提供全球连接的移动生态系统的目标。

8. 关键服务

5G-A的关键方面之一是对关键服务的支持，因为它可提供制造业和医疗保健等重要部门所需的确定性性能。5G-A标准显著增强了超可靠、低延迟的通信，以确保自动工业控制等实时应用的保证可用性和最小抖动。此外，成熟的网络切片为公共安全和紧急服务提供专用、高优先级的虚拟网络，使这些关键任务操作的无线连接变得可预测和可靠。

前方道路：R19及以后

展望未来，3GPP的R19计划于2025年底进行功能冻结。它将作为通往6G的关键桥梁，建立在R18的基础之上，并更深入地整合了关键的赋能技术。这里要关注的主要趋势包括ISAC的不断发展，它允许网络作为雷达来感知其环境，以及增强直接到设备的卫星连接的NTN的进一步改进。这些功能将继续推动网络智能的界限，减少时间敏感应用程序的延迟，以及让网络成为整体服务平台，最终为未来的6G标准化奠定基础。

预计3GPP的R20将在2026年底或2027年初左右实现功能冻结，这将结束5G-A的标准化工作，同时完全启用确定性网络和强大的人工智能驱动的移动性等高级功能。这一时期的关键里程碑是6G标准化之旅的正式开始，R20主要用于研究新一代核心技术的项目。R21预计在2028年或2029年左右完成，将包含定义完整6G系统的规格。这与国际电信联盟的目标相符，即在2030年中期最终确定IMT-2030（6G）建议。

在未来十年，商业5G-A部署将继续增长，以对接预计在2030年左右开始商业6G部署。