2019年，5G開啟商用元年。2020年開年，5G智能手機的發(fā)布就迎來了一個發(fā)布高峰，2月份至今，國內(nèi)就有10多款5G手機發(fā)布。5G手機的數(shù)量和銷量也迅速增長，根據(jù)工信部副部長辛國斌給出的數(shù)據(jù)，截至3月26日，我國5G手機產(chǎn)品類型76款，累計出貨量超過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不僅會為個人用戶提供更好的移動寬帶體驗，還為汽車、XR（包含VR、AR、MR）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等垂直領域進行了專門優(yōu)化的功能。也就是說，5G網(wǎng)絡并不專屬于手機、平板等移動終端，垂直領域的應用將是5G未來更大的“戰(zhàn)場”。

即將凍結(jié)的第二個版本5G標準，指明了5G技術的發(fā)展方向以及值得關注的新市場。 

圖片來自SAMSUNG

5G第二個版本標準Rel-16或延遲3個月發(fā)布

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

高通中國區(qū)研發(fā)負責人徐晧在本周的媒體分享會上表示：“2015年設定的5G各項目標比較激進，要達到這些目標有兩點非常重要，一個是要合理地運用各種資源，另一個是要合理安排發(fā)展規(guī)劃?！?/strong>

因此，5G標準的第一個版本（Rel-15）主要是面向智能手機提供增強型移動寬帶的特性，5G的另外兩大特性關鍵業(yè)務型服務和海量物聯(lián)則放到了5G后續(xù)的標準版本中。

按照之前的規(guī)劃，5G標準的第二個版本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月份完成標準凍結(jié)。

“但受疫情影響，3GPP將提交變更請求（CR）的時間從6月推遲至9月。我們可以理解為疫情對Rel-16版本的影響是向后推遲3個月左右?！毙祓┍硎?，“3GPP目前仍在努力爭取使Rel-16第二階段的工作能夠按時完成，并爭取在今年6月完成Rel-16規(guī)范。”

Rel-16除了繼續(xù)演進增強移動寬帶為手機提供更高速率以及更低功耗以外，還引入5G免許可頻譜設計、移動性增強、增強毫米波和中頻段載波聚合，以及精準5G定位、URLLC進一步增強以支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用、5G廣播等一系列新功能。

徐皓同時表示：“近期的線下會議都取消了，目前的線上會議重點在Rel-16的收尾工作。3GPP也宣布5G標準的第三個版本（Rel-17）討論的開始時間往后推遲三個月。”

5G NR標準的演進

支撐5G發(fā)展的創(chuàng)新技術

每一代移動技術的標準都建立在前瞻性基礎科技研發(fā)的基礎之上，5G同樣如此。比如，5G標準中新增的免許可頻譜技術是基于2012年的一項基礎科技研發(fā)，5G的靈活架構(gòu)是高通在2014年開始啟動的設計。

高通發(fā)明的技術推動Rel-15規(guī)范

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

這其中，基于時隙的靈活框架值得關注。前面已經(jīng)說過，5G相比4G一個很大的不同就是可以支持廣泛的垂直領域應用。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，也就是讓5G架構(gòu)具有前向兼容性。高通發(fā)明的基于時隙的靈活框架，在5G框架在頻率上留了一些空子載波，在時域上留了一些空白時隙。徐皓解釋，這相當于在一本書中預留了一些空白頁，這個空白頁可以放置在任何位置，且需要的時候可以隨時書寫。

這種靈活的架構(gòu)也能夠更好地適應5G技術的發(fā)展，減少硬件設備的更新。徐皓對雷鋒網(wǎng)表示：“如果能在5G的靈活架構(gòu)上通過軟件升級實現(xiàn)這些新特性和新技術，就無需通過硬件升級的方式更新網(wǎng)絡和設備。但如果5G新標準中出現(xiàn)了較大變化的新特性或技術，就需要通過硬件升級的方式實現(xiàn)更新。”

未來，5G技術在低頻段的廣域網(wǎng)和高頻段的毫米波仍將繼續(xù)演進和創(chuàng)新，低頻段可以提供更廣的網(wǎng)絡覆蓋，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，實現(xiàn)更高速率，但毫米波最適合的是熱點覆蓋，比如企業(yè)內(nèi)部的會議室、大型體育場館、中心或者音樂廳，以及各類交通樞紐如機場、火車站、地鐵站等。

當然，5G技術在6GHz以下的以頻段和毫米波頻段的技術仍將持續(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頻段的獨立組網(wǎng)模式（SA）端到端OTA測試網(wǎng)絡。2020年，高通有增強了多基站、多用戶MIMO網(wǎng)絡能力，總計16層，實現(xiàn)高達每赫茲50bits/s的頻譜效率，相當于在100MHz帶寬下網(wǎng)絡速率超過5Gbps。

這個先進5G廣域大規(guī)模MIMO OTA測試網(wǎng)絡對于用于體驗的意義在于，當用戶位于距離基站超過2000英尺（約610米）范圍時，高通搭建的測試網(wǎng)絡依然能夠為其提供1Gbps左右的下行鏈路吞吐量。

面向Rel-17，高通也啟動了3GPP研究項目，研究5G面向云游戲、VR及AR的支持和優(yōu)化。這個測試網(wǎng)絡還支持創(chuàng)建無界AR原型系統(tǒng)，目標是提供更加沉浸式的用戶體驗。

在5G廣域技術演進方面，高通還進行了兩項展示未來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)絡系統(tǒng)模擬，可支持同時收發(fā)。這不僅能提升整體系統(tǒng)靈活性和頻率效率，還可實現(xiàn)更低時延。

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

5G移動毫米波

除了5G廣域測試網(wǎng)絡，高通也在圣迭戈對5G戶外毫米波測試網(wǎng)絡的性能進行了擴展?；?8GHz頻段的端到端系統(tǒng)部署了分布式射頻拉遠（RRH）和中繼器，可進一步增強移動性、擴大覆蓋范圍。

為了測試極端條件下的5G毫米波移動性，高通將搭載驍龍X50的移動測試終端被固定在無人機上，遙控無人機在高通公司園區(qū)內(nèi)穿梭飛行，測試結(jié)果顯示：毫米波能夠支持終端高速移動和身處高處時的穩(wěn)健連接。

另外高通還展示了利用邊緣云處理超低時延高吞吐量持續(xù)任務的無界VR。

更進一步，為了讓毫米波能夠支持更高效的部署、增強移動性以及提高能效，高通完成了三項系統(tǒng)模擬：

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

• 第二項，系統(tǒng)模擬展示了多個發(fā)射接收點（多TRP）的優(yōu)勢，多TRP能夠支持終端實時連接至多個站址，增強鏈路可靠性及性能。

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

廣域和毫米波創(chuàng)新技術以及標準的持續(xù)演進，讓5G技術正在從智能手機向其它智能終端以及新的行業(yè)擴展。 

無邊界AR

新標準指明5G新戰(zhàn)場

5G架構(gòu)的靈活性成為5G支持廣泛垂直領域的關鍵，加上正在演進的5G標準，5G的新戰(zhàn)場逐漸明晰。

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

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

Rel-16的另一項關鍵新特性是增強型5G定位。據(jù)徐皓介紹，Rel-16可以支持在80%的時間實現(xiàn)室內(nèi)3米和室外10米的定位精度。Rel-17可以實現(xiàn)亞米級精度（比如0.3米以內(nèi)的絕對精度要求）。

并且，與目前大多數(shù)的定位技術不同，Rel-16可以僅用一個基站發(fā)射的信號就實現(xiàn)定位，再加上對往返時間以及時間差定位的支持，Rel-16可以對現(xiàn)有的蜂窩通信技術的定位進行增強，且更靈活，能與其它定位技術（如GPS和藍牙）實現(xiàn)很好地互補。

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多個發(fā)射點測量到達時間差，實現(xiàn)資產(chǎn)跟蹤和自動導引運輸車（AGV）等各類應用的亞米級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。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)絡效應的5G蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）。

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

新標準還能夠提供許可、共享和免許可頻譜，以及5G企業(yè)專網(wǎng)，企業(yè)專網(wǎng)不僅能為應用場景量身定制，讓專用的本地網(wǎng)絡也更容易部署，也能實現(xiàn)更高的安全性。這樣，就能夠在廠房或者碼頭等場景組建企業(yè)專網(wǎng)實時監(jiān)測物流情況，快速掌握本地計算和存儲等物流信息的更新。

Rel-16和Rel-17的新特性

至于第三個標準版本Rel-17，則會開始引入5G物聯(lián)網(wǎng)技術，更好地支持海量物聯(lián)網(wǎng)，從eMTC到FeMTC再到eFeMTC，還有NB-IoT都可以演進至5G。

值得關注的是，Rel-17還會引入全新的NR-Light，基于現(xiàn)有的5G技術，帶來更低復雜度、更高能效和更低成本的優(yōu)勢，能夠應用到高端可穿戴設備、智能電網(wǎng)、高級物流跟蹤、健康監(jiān)測等應用中。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

5G智能手機，只是5G當中重要的應用之一，也只是5G應用的開始。隨著5G標準第二版本以及第三版本的發(fā)布，5G手機在速率、待機時間、定位等方面都會有提升。

更為重要的是，Rel-16、Rel-17標準將會將5G的戰(zhàn)場拓展到AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車、可穿戴等眾多場景。在標準演進的過程中，不僅會出現(xiàn)新的應用和設備，支持Rel-15標準的設備要實現(xiàn)更好的功能也需要更新，因此，5G的市場潛力足夠巨大，新一輪競賽剛剛開始。雷鋒網(wǎng)

注，文中圖片除頭圖外均來自高通

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