【編者按】如果說2019年是5G商用元年,那么2020年則成為5G的規(guī)模擴展元年。5G商用網絡在全球遍地開花的同時,5G正在賦能更加豐富的終端和用例,將5G的應用從智能手機領域擴展到千行百業(yè),加速行業(yè)數字化轉型。
為了更好的盤點5G規(guī)模擴展元年產業(yè)所取得的可喜成績,助推未來5G進一步加速發(fā)展,作為擁有百萬精準用戶的行業(yè)內TOP級專業(yè)媒體,C114計劃推出《2020——5G擴展元年》的大型策劃專題報道,對于擴展元年的5G產業(yè)進行年終盤點,攜手推動5G產業(yè)快速、高質量發(fā)展。
C114專稿(九九)5G商用,標準先行。在5G最為關鍵的技術標準領域,2020年迎來重大進展:北京時間7月3日深夜,3GPP宣布R16標準凍結,標志著5G第一個演進版本標準完成。
R16標準的凍結,賦予了5G更強的生命力、更豐富的應用場景,增強了業(yè)界對5G技術持續(xù)演進的信心,也為我國5G新基建注入新動能,成為5G從消費互聯(lián)網擴展到產業(yè)互聯(lián)網在標準側邁出的關鍵一步。
基礎能力增強:讓5G更穩(wěn)定
2020年初,由于受到全球新冠疫情影響,3GPP國際會議從面對面會議全面轉為在線電子會議的方式進行,同時造成R16版本技術標準凍結時間從原計劃的2020年3月延遲至6月。經過全球產業(yè)界各方的共同努力,克服不能召開面對面國際標準會議的困難,6月份成功完成R16凍結。
R16標準的完成和發(fā)布意味著各廠商可依據該版本進行相應產品的研發(fā)制造,進一步豐富5G技術的應用場景,也進一步加快全球5G網絡部署的進程。
R16版本在R15基礎上,對網絡的承載能力、基礎功能等都做了一定增強和提升,增加了部分網絡新特性和新能力。在基礎功能方面,對無線NR增強、V2X、移動性、5G網絡自動化架構的支持、服務化架構、網絡切片都做了優(yōu)化和增強,功能的可用性和完善性均得到提升。在組網技術方面,則引入了遠端干擾管理、無線中繼以及網絡組織和自優(yōu)化技術,使得網絡實際用戶體驗獲得提升。此外,R16還增加了終端節(jié)能,基于5G信號的定位和位置服務等新功能,一方面優(yōu)化終端用戶體驗,一方面拓展5G定位應用。
“能力三角”構建:讓5G更完善
3GPP SA2工作組副主席、中國移動研究院主任研究員孫滔表示,R16最大的特點是“能力三角”的完善,R15定義了5G的第一個版本,給出了5G的基礎架構,其解決的場景以eMBB用例為主,以及URLLC的基本功能;R16在此基礎上對mMTC和URLLC兩類場景進行了部署,將“能力三角”的另外一半補充完整。
高通技術標準副總裁柯詩亞也指出,3GPP完成5G標準第二版規(guī)范R16,將5G大幅擴展至全新服務、頻譜和部署模式,這對整個移動產業(yè)和更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)具有重要的里程碑意義。
針對低功耗大連接應用場景,基于新核心網補齊IoT特性,并結合5G進行少量創(chuàng)新。據了解,從3GPP R10(2010年)開始就引入了CIoT,定義了一系列面向物聯(lián)網的網絡能力。R16基于現有的NB-loT和eMTC空口,擴展5G C新核心網能力,實現對大連接的支持。
針對低時延高可靠的uRLLC場景,在高可靠方面,對于如何實現數據傳輸的可靠性,R16提供了兩種方案,一是終端和業(yè)務對端雙鏈路,二是基站與核心網網關間雙份數據復制和備份;在如何實現低時延和快速移動二者得兼方面,R16提供的方案是建立源上行分類器與目的上行分類器之間的N9轉發(fā)通道,從而實現終端快速移動發(fā)生網關更換時,保持業(yè)務連續(xù)性。
R16在R15的版本上提升可靠性、降低時延,克服了UE間或UE內URLLC業(yè)務和eMBB業(yè)務共存而導致的業(yè)務性能和頻譜效率下降問題,能夠更好地應用于IIoT、V2X等場景。
垂直行業(yè)拓展:讓5G更豐富
5G的第一版R15,在制定過程中力求以最快的速度產出“能用”的標準,滿足5G多方面的基本功能。而本次凍結的R16,實現了從“能用”到“好用”,圍繞“新能力拓展”、“已有能力挖潛”和“運維降本增效”三方面,進一步增強了5G更好服務行業(yè)應用的能力,提高了5G的效率。
面向工業(yè)互聯(lián)網應用,引入新技術支持1微秒同步精度、0.5-1毫秒空口時延、“六個九”可靠性和靈活的終端組管理,最快可實現5毫秒以內的端到端時延和更高的可靠性,提供支持工業(yè)級時間敏感。
面向車聯(lián)網應用,支持V2V(車與車)和V2I(車與路邊單元)直連通信,通過引入組播和廣播等多種通信方式,以及優(yōu)化感知、調度、重傳以及車車間連接質量控制等技術,實現V2X支持車輛編隊、半自動駕駛、外延傳感器、遠程駕駛等更豐富的車聯(lián)網應用場景。
面向行業(yè)應用,引入多種5G空口定位技術,定位精度提高十倍以上,達到米級。
此外,R16還在毫米波和非授權頻譜等方面引入增強機制。關于毫米波,R16增強了波束管理的魯棒性和可靠性,具體體現在讓終端和網絡之間在受到遮擋或信號衰落的情況下,能夠快速恢復鏈路;關于非授權頻譜,基于授權頻譜R15的5G NR主體,引入資源搶占的流程設計,來保證它與其他非授權頻譜技術之間公平使用的問題。
相較于R15,R16標準雖然做了很多增強,但并不是5G標準的終結;相反,R16的諸多特性,才真正開啟了5G時代的“新紀元”。為迎合各行各業(yè)不斷涌現的對通信的新需求,5G版本會不斷迭代更新,結合R16推出后產生的新需求,會繼續(xù)產生新的5G標準版本R17,甚至是R18。
北京時間12月7日,3GPP正式通過將5G R17標準的凍結時間進一步推遲半年,即2022年6月完成標準凍結。中國移動研究院方面表示,5G技術標準已經發(fā)布兩個版本,能夠較好地滿足ITU提出的“能力三角”需求,因此R17標準凍結延期對5G商用的負面影響有限。但是,R17標準中一些從0到1的技術,例如把5G帶上衛(wèi)星的NTN技術等,就需要產業(yè)再耐心地等待一段時間了。