5G新標(biāo)準(zhǔn)將延遲3個(gè)月發(fā)布，但5G“新戰(zhàn)場(chǎng)”已經(jīng)明確

 2019年，5G開啟商用元年。2020年開年，5G智能手機(jī)的發(fā)布就迎來了一個(gè)發(fā)布高峰，2月份至今，國(guó)內(nèi)就有10多款5G手機(jī)發(fā)布。5G手機(jī)的數(shù)量和銷量也迅速增長(zhǎng)，根據(jù)工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌給出的數(shù)據(jù)，截至3月26日，我國(guó)5G手機(jī)產(chǎn)品類型76款，累計(jì)出貨量超過2600萬部，其中2020年出貨量1300余萬部。

5G與4G的一大區(qū)別在于，5G不僅會(huì)為個(gè)人用戶提供更好的移動(dòng)寬帶體驗(yàn)，還為汽車、XR（包含VR、AR、MR）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等垂直領(lǐng)域進(jìn)行了專門優(yōu)化的功能。也就是說，5G網(wǎng)絡(luò)并不專屬于手機(jī)、平板等移動(dòng)終端，垂直領(lǐng)域的應(yīng)用將是5G未來更大的“戰(zhàn)場(chǎng)”。

即將凍結(jié)的第二個(gè)版本5G標(biāo)準(zhǔn)，指明了5G技術(shù)的發(fā)展方向以及值得關(guān)注的新市場(chǎng)。 

圖片來自SAMSUNG

5G第二個(gè)版本標(biāo)準(zhǔn)Rel-16或延遲3個(gè)月發(fā)布

從1980年左右的第一代移動(dòng)通信技術(shù)，到2020年的第五代移動(dòng)通信技術(shù)，移動(dòng)通信技術(shù)大約每10年就完成一次代際演進(jìn)。早在2015年，業(yè)界探討5G技術(shù)的時(shí)候提出的要求是各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都要比4G好10倍以上，比如速率增加10倍，時(shí)延降低為1/10，網(wǎng)絡(luò)容量增加100倍。

高通中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧在本周的媒體分享會(huì)上表示：“2015年設(shè)定的5G各項(xiàng)目標(biāo)比較激進(jìn)，要達(dá)到這些目標(biāo)有兩點(diǎn)非常重要，一個(gè)是要合理地運(yùn)用各種資源，另一個(gè)是要合理安排發(fā)展規(guī)劃?！?/strong>

因此，5G標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本（Rel-15）主要是面向智能手機(jī)提供增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶的特性，5G的另外兩大特性關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)和海量物聯(lián)則放到了5G后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)版本中。

按照之前的規(guī)劃，5G標(biāo)準(zhǔn)的第二個(gè)版本Rel-16在2019年12月結(jié)束了第一階段的工作，2020年3月結(jié)束第二階段的工作，6月份完成標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)。

“但受疫情影響，3GPP將提交變更請(qǐng)求（CR）的時(shí)間從6月推遲至9月。我們可以理解為疫情對(duì)Rel-16版本的影響是向后推遲3個(gè)月左右。”徐皓表示，“3GPP目前仍在努力爭(zhēng)取使Rel-16第二階段的工作能夠按時(shí)完成，并爭(zhēng)取在今年6月完成Rel-16規(guī)范。”

Rel-16除了繼續(xù)演進(jìn)增強(qiáng)移動(dòng)寬帶為手機(jī)提供更高速率以及更低功耗以外，還引入5G免許可頻譜設(shè)計(jì)、移動(dòng)性增強(qiáng)、增強(qiáng)毫米波和中頻段載波聚合，以及精準(zhǔn)5G定位、URLLC進(jìn)一步增強(qiáng)以支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、5G廣播等一系列新功能。

徐皓同時(shí)表示：“近期的線下會(huì)議都取消了，目前的線上會(huì)議重點(diǎn)在Rel-16的收尾工作。3GPP也宣布5G標(biāo)準(zhǔn)的第三個(gè)版本（Rel-17）討論的開始時(shí)間往后推遲三個(gè)月?！?/p>

5G NR標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)

支撐5G發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)

每一代移動(dòng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)都建立在前瞻性基礎(chǔ)科技研發(fā)的基礎(chǔ)之上，5G同樣如此。比如，5G標(biāo)準(zhǔn)中新增的免許可頻譜技術(shù)是基于2012年的一項(xiàng)基礎(chǔ)科技研發(fā)，5G的靈活架構(gòu)是高通在2014年開始啟動(dòng)的設(shè)計(jì)。

高通發(fā)明的技術(shù)推動(dòng)Rel-15規(guī)范

除此之外，高通基于OFDM 的可拓展空口、基于時(shí)隙的靈活框架、先進(jìn)信道編碼、Massive MIMO、移動(dòng)毫米波技術(shù)發(fā)明都推動(dòng)了Rel-15規(guī)范。

這其中，基于時(shí)隙的靈活框架值得關(guān)注。前面已經(jīng)說過，5G相比4G一個(gè)很大的不同就是可以支持廣泛的垂直領(lǐng)域應(yīng)用。因此，需要讓5G在架構(gòu)上能支持未來眾多可能發(fā)生但尚未定義的全新服務(wù)，也就是讓5G架構(gòu)具有前向兼容性。高通發(fā)明的基于時(shí)隙的靈活框架，在5G框架在頻率上留了一些空子載波，在時(shí)域上留了一些空白時(shí)隙。徐皓解釋，這相當(dāng)于在一本書中預(yù)留了一些空白頁，這個(gè)空白頁可以放置在任何位置，且需要的時(shí)候可以隨時(shí)書寫。

這種靈活的架構(gòu)也能夠更好地適應(yīng)5G技術(shù)的發(fā)展，減少硬件設(shè)備的更新。徐皓對(duì)雷鋒網(wǎng)表示：“如果能在5G的靈活架構(gòu)上通過軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)這些新特性和新技術(shù)，就無需通過硬件升級(jí)的方式更新網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。但如果5G新標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)了較大變化的新特性或技術(shù)，就需要通過硬件升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)更新。”

未來，5G技術(shù)在低頻段的廣域網(wǎng)和高頻段的毫米波仍將繼續(xù)演進(jìn)和創(chuàng)新，低頻段可以提供更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但全球的低頻頻譜資源都很有限。毫米波頻段可以提供更大的帶寬，實(shí)現(xiàn)更高速率，但毫米波最適合的是熱點(diǎn)覆蓋，比如企業(yè)內(nèi)部的會(huì)議室、大型體育場(chǎng)館、中心或者音樂廳，以及各類交通樞紐如機(jī)場(chǎng)、火車站、地鐵站等。

當(dāng)然，5G技術(shù)在6GHz以下的以頻段和毫米波頻段的技術(shù)仍將持續(xù)創(chuàng)新。

5G廣域網(wǎng)

MWC 2019上，高通首次宣布在圣迭戈搭建基于3.5GHz頻段的獨(dú)立組網(wǎng)模式（SA）端到端OTA測(cè)試網(wǎng)絡(luò)。2020年，高通有增強(qiáng)了多基站、多用戶MIMO網(wǎng)絡(luò)能力，總計(jì)16層，實(shí)現(xiàn)高達(dá)每赫茲50bits/s的頻譜效率，相當(dāng)于在100MHz帶寬下網(wǎng)絡(luò)速率超過5Gbps。

這個(gè)先進(jìn)5G廣域大規(guī)模MIMO OTA測(cè)試網(wǎng)絡(luò)對(duì)于用于體驗(yàn)的意義在于，當(dāng)用戶位于距離基站超過2000英尺（約610米）范圍時(shí)，高通搭建的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)依然能夠?yàn)槠涮峁?Gbps左右的下行鏈路吞吐量。

面向Rel-17，高通也啟動(dòng)了3GPP研究項(xiàng)目，研究5G面向云游戲、VR及AR的支持和優(yōu)化。這個(gè)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)還支持創(chuàng)建無界AR原型系統(tǒng)，目標(biāo)是提供更加沉浸式的用戶體驗(yàn)。

在5G廣域技術(shù)演進(jìn)方面，高通還進(jìn)行了兩項(xiàng)展示未來5G能力和效率的系統(tǒng)模擬：

• 支持子帶全雙工大規(guī)模MIMO的5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬，可支持同時(shí)收發(fā)。這不僅能提升整體系統(tǒng)靈活性和頻率效率，還可實(shí)現(xiàn)更低時(shí)延。

• 系統(tǒng)模擬展示了全新Rel-16 5G定位技術(shù)，結(jié)合多往返時(shí)間（多RTT）和到達(dá)角（AoA）定位，支持更精確的廣域戶外定位用例。

5G移動(dòng)毫米波

除了5G廣域測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，高通也在圣迭戈對(duì)5G戶外毫米波測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了擴(kuò)展?；?8GHz頻段的端到端系統(tǒng)部署了分布式射頻拉遠(yuǎn)（RRH）和中繼器，可進(jìn)一步增強(qiáng)移動(dòng)性、擴(kuò)大覆蓋范圍。

為了測(cè)試極端條件下的5G毫米波移動(dòng)性，高通將搭載驍龍X50的移動(dòng)測(cè)試終端被固定在無人機(jī)上，遙控?zé)o人機(jī)在高通公司園區(qū)內(nèi)穿梭飛行，測(cè)試結(jié)果顯示：毫米波能夠支持終端高速移動(dòng)和身處高處時(shí)的穩(wěn)健連接。

另外高通還展示了利用邊緣云處理超低時(shí)延高吞吐量持續(xù)任務(wù)的無界VR。

更進(jìn)一步，為了讓毫米波能夠支持更高效的部署、增強(qiáng)移動(dòng)性以及提高能效，高通完成了三項(xiàng)系統(tǒng)模擬：

• 第一項(xiàng)，系統(tǒng)模擬通過集成接入與回傳（IAB）擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，展示更具成本效益的毫米波密集部署。

• 第二項(xiàng)，系統(tǒng)模擬展示了多個(gè)發(fā)射接收點(diǎn)（多TRP）的優(yōu)勢(shì)，多TRP能夠支持終端實(shí)時(shí)連接至多個(gè)站址，增強(qiáng)鏈路可靠性及性能。

• 第三項(xiàng)，系統(tǒng)模擬測(cè)試了新的終端節(jié)電特性，例如喚醒信號(hào)和減少信令，這些特性能夠延長(zhǎng)5G移動(dòng)終端的電池續(xù)航。

廣域和毫米波創(chuàng)新技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)演進(jìn)，讓5G技術(shù)正在從智能手機(jī)向其它智能終端以及新的行業(yè)擴(kuò)展。 

無邊界AR

新標(biāo)準(zhǔn)指明5G新戰(zhàn)場(chǎng)

5G架構(gòu)的靈活性成為5G支持廣泛垂直領(lǐng)域的關(guān)鍵，加上正在演進(jìn)的5G標(biāo)準(zhǔn)，5G的新戰(zhàn)場(chǎng)逐漸明晰。

Rel-16新增了對(duì)5G TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）的原生支持，可支持5G聯(lián)網(wǎng)終端之間的精確時(shí)間同步。另外，Rel-16還新增了對(duì)企業(yè)專網(wǎng)和增強(qiáng)型超可靠低時(shí)延通信（eURLLC）的支持，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)99.9999%的可靠性和低至1毫秒的確定性低時(shí)延。這一新特性與5G TSN原生支持互為補(bǔ)充。這樣的特性能夠滿足工業(yè)4.0等需要TSN的需求。

針對(duì)這一特性，高通在圣迭戈展示了TSN OTA現(xiàn)網(wǎng)支持的模擬生產(chǎn)線。要機(jī)械臂能夠根據(jù)看到的零件顏色進(jìn)行分揀，需要TSN和eURLLC）這兩項(xiàng)技術(shù)支持，如果沒有這兩項(xiàng)技術(shù)的支持，機(jī)械臂就很難精準(zhǔn)地把零件分開。

Rel-16的另一項(xiàng)關(guān)鍵新特性是增強(qiáng)型5G定位。據(jù)徐皓介紹，Rel-16可以支持在80%的時(shí)間實(shí)現(xiàn)室內(nèi)3米和室外10米的定位精度。Rel-17可以實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)精度（比如0.3米以內(nèi)的絕對(duì)精度要求）。

并且，與目前大多數(shù)的定位技術(shù)不同，Rel-16可以僅用一個(gè)基站發(fā)射的信號(hào)就實(shí)現(xiàn)定位，再加上對(duì)往返時(shí)間以及時(shí)間差定位的支持，Rel-16可以對(duì)現(xiàn)有的蜂窩通信技術(shù)的定位進(jìn)行增強(qiáng)，且更靈活，能與其它定位技術(shù)（如GPS和藍(lán)牙）實(shí)現(xiàn)很好地互補(bǔ)。

圍繞室內(nèi)環(huán)境的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，高通展示了利用5G多個(gè)發(fā)射點(diǎn)測(cè)量到達(dá)時(shí)間差，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)跟蹤和自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車（AGV）等各類應(yīng)用的亞米級(jí)3D定位。

另外，Rel-16中還新新增了基于距離群組和傳感器共享的可靠多播通信帶來的諸多優(yōu)勢(shì)。利用這一特性，能夠帶來更高安全性、更高能源效率、加速網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的5G蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）。

利用這一特性，高通展示了場(chǎng)景中交互性模擬和OTA原型：無論車輛是否具備C-V2X支持，當(dāng)其駛近交叉路口時(shí)，都能夠及時(shí)（綜合速度和距離因素）獲知即將穿越路口的車輛尚未減速。

新標(biāo)準(zhǔn)還能夠提供許可、共享和免許可頻譜，以及5G企業(yè)專網(wǎng)，企業(yè)專網(wǎng)不僅能為應(yīng)用場(chǎng)景量身定制，讓專用的本地網(wǎng)絡(luò)也更容易部署，也能實(shí)現(xiàn)更高的安全性。這樣，就能夠在廠房或者碼頭等場(chǎng)景組建企業(yè)專網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物流情況，快速掌握本地計(jì)算和存儲(chǔ)等物流信息的更新。

Rel-16和Rel-17的新特性

至于第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本Rel-17，則會(huì)開始引入5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更好地支持海量物聯(lián)網(wǎng)，從eMTC到FeMTC再到eFeMTC，還有NB-IoT都可以演進(jìn)至5G。

值得關(guān)注的是，Rel-17還會(huì)引入全新的NR-Light，基于現(xiàn)有的5G技術(shù)，帶來更低復(fù)雜度、更高能效和更低成本的優(yōu)勢(shì)，能夠應(yīng)用到高端可穿戴設(shè)備、智能電網(wǎng)、高級(jí)物流跟蹤、健康監(jiān)測(cè)等應(yīng)用中。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

5G智能手機(jī)，只是5G當(dāng)中重要的應(yīng)用之一，也只是5G應(yīng)用的開始。隨著5G標(biāo)準(zhǔn)第二版本以及第三版本的發(fā)布，5G手機(jī)在速率、待機(jī)時(shí)間、定位等方面都會(huì)有提升。

更為重要的是，Rel-16、Rel-17標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)將5G的戰(zhàn)場(chǎng)拓展到AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車、可穿戴等眾多場(chǎng)景。在標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的過程中，不僅會(huì)出現(xiàn)新的應(yīng)用和設(shè)備，支持Rel-15標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備要實(shí)現(xiàn)更好的功能也需要更新，因此，5G的市場(chǎng)潛力足夠巨大，新一輪競(jìng)賽剛剛開始。雷鋒網(wǎng)

注，文中圖片除頭圖外均來自高通

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