2019年，5G開(kāi)啟商用元年。2020年開(kāi)年，5G智能手機(jī)的發(fā)布就迎來(lái)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(xiāo)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(lèi)型76款，累計(jì)出貨量超過(guò)2600萬(wàn)部，其中2020年出貨量1300余萬(wàn)部。

5G與4G的一大區(qū)別在于，5G不僅會(huì)為個(gè)人用戶(hù)提供更好的移動(dòng)寬帶體驗(yàn)，還為汽車(chē)、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(zhuān)門(mén)優(yōu)化的功能。也就是說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)并不專(zhuān)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(lái)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(lái)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?！毙祓┍硎荆?GPP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(xiàn)下會(huì)議都取消了，目前的線(xiàn)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(kāi)始時(shí)間往后推遲三個(gè)月。”

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(kāi)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(shuō)過(guò)，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(lái)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?zhuān)@相當(dāng)于在一本書(shū)中預(yù)留了一些空白頁(yè)，這個(gè)空白頁(yè)可以放置在任何位置，且需要的時(shí)候可以隨時(shí)書(shū)寫(xiě)。

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(guò)軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)這些新特性和新技術(shù)，就無(wú)需通過(guò)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(guò)硬件升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)更新?！?/p>

未來(lái)，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(lè)廳，以及各類(lèi)交通樞紐如機(jī)場(chǎng)、火車(chē)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(hù)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(guò)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(hù)位于距離基站超過(guò)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(wú)界AR原型系統(tǒng)，目標(biāo)是提供更加沉浸式的用戶(hù)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(lái)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(hù)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(hù)外毫米波測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了擴(kuò)展。基于28GHz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(wú)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(wú)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(guò)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(wú)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(zhuān)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(mǎn)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(xiàn)。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(méi)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(kāi)。

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?xún)?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?xún)H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(chē)（AGV）等各類(lèi)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(lái)的諸多優(yōu)勢(shì)。利用這一特性，能夠帶來(lái)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(chē)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(wú)論車(chē)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(chē)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(zhuān)網(wǎng)，企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)不僅能為應(yīng)用場(chǎng)景量身定制，讓專(zhuān)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(zhuān)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(kāi)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(lái)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(kāi)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(chē)、可穿戴等眾多場(chǎng)景。在標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的過(guò)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(kāi)始。雷鋒網(wǎng)

注，文中圖片除頭圖外均來(lái)自高通

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