“5G的商用速度比4G快很多。全球已有超過45家OEM廠商推出或宣布推出5G終端,超過50家運營商部署5G商用網(wǎng)絡(luò),超過345家運營商正在投資5G。從終端角度看,2022年5G手機出貨量預(yù)計達到7.5億部;2023年全球5G連接數(shù)預(yù)計超過10億,2025年達到28億。” 高通中國區(qū)研發(fā)負責(zé)人徐晧在3月31日進行的“5G的未來”媒體分享會上表示。

按照3GPP最新工作計劃,5G第二階段標準(Rel-16)預(yù)計今年6月完成,第三階段標準(Rel-17)的預(yù)定凍結(jié)日期為2021年12月。第二、第三階段新標準透露了5G演進的哪些方向?將對人們的生產(chǎn)生活帶來哪些影響?

新標準有哪些亮點

Rel-15是5G標準的第一個版本,在這個版本中最重要的場景是eMBB(增強移動寬帶),主要的目標是能夠?qū)崿F(xiàn)5G在智能手機的應(yīng)用。第二階段標準Rel-16除了繼續(xù)演進增強移動寬帶以外,將進一步完善URLLC(超可靠低時延通信),并首次引入了5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和免許可頻譜設(shè)計技術(shù)。

具體來說,Rel-16增強了6GHz以下和毫米波的通信,增加了更多關(guān)于手機節(jié)能方面的功能和標準設(shè)計,引入了5G免許可頻譜設(shè)計,為實現(xiàn)5G在小區(qū)與小區(qū)之間的無間斷切換增強了移動性,并增強了毫米波和中頻段的載波聚合。同時,Rel-16將提供更加精準的5G定位功能,并進一步增強URLLC能力以支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用。

Rel-17引入了針對可穿戴設(shè)備的5G技術(shù),在現(xiàn)有5G的基礎(chǔ)上構(gòu)建NR-Light(簡單版的5G)來支持可穿戴設(shè)備。5G NR-Light基于現(xiàn)有的5G技術(shù),實現(xiàn)更低復(fù)雜度、更高能效和更低成本,讓5G NR芯片應(yīng)用到高端可穿戴設(shè)備、智能電網(wǎng)、高級物流跟蹤及健康監(jiān)測等應(yīng)用中。

支持5G功能擴展

除了在標準上不斷地引入新的功能,5G應(yīng)用也持續(xù)在垂直領(lǐng)域擴展,包括手機、電腦、固定無線接入、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、面向企業(yè)和汽車的網(wǎng)絡(luò)以及企業(yè)專網(wǎng)等。

XR(虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等)是5G最受關(guān)注、與消費者結(jié)合最緊密的落地場景之一。由于XR多為頭戴而非手持設(shè)備,對功耗低、體積小、重量輕有著天然需求。

高通針對5G網(wǎng)絡(luò)下的XR做了兩方面的努力。一是提升集成度并最大限度降低芯片的能耗;二是做一定的分布式處理,把XR眼鏡上需要處理的部分工作放至邊緣云,以此減少眼鏡端的處理需求。

“這樣的分布式處理需要非常強的5G連接,保證在XR眼鏡和邊緣云之間有低時延、高容量、高可靠的連接。在空口端,需要使用5G URLLC技術(shù),還會用到邊緣云計算和分離式渲染,才能做到在眼鏡端的功耗最低和運算量最小?！毙鞎壵f。

5G還將重構(gòu)未來工廠的運行方式。在高通展示的案例中,5G的多項能力在一個工廠車間集中體現(xiàn)。車間大量的傳感器需要5G的海量物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);工作人員佩戴的VR/AR眼鏡等計算機視覺設(shè)備需要XR技術(shù)和5G連接,屬于增強型移動寬帶;對機械臂的精準控制需要低延時。同時,自動導(dǎo)引運輸車需要結(jié)合5G和自動駕駛技術(shù),工業(yè)機器人則是5G和工業(yè)制造融合的典型用例。

對于廠房或者碼頭等場景,如果能夠組建企業(yè)專網(wǎng),就可以通過5G和人工智能提供定制化服務(wù),實現(xiàn)實時監(jiān)測物流等能力。徐晧指出,5G企業(yè)專網(wǎng)有三個優(yōu)勢:一是能夠精準優(yōu)化應(yīng)用場景,設(shè)置服務(wù)定性指標,更好地支持生產(chǎn)需求,二是專用網(wǎng)是本地網(wǎng)絡(luò),容易部署,能獨立達到企業(yè)需要的功能特性;三是更加安全,將更多敏感數(shù)據(jù)存在本地,無需上傳公用網(wǎng)絡(luò)。

在未來5G標準中,C-V2X(蜂窩車聯(lián)網(wǎng))將繼續(xù)演進,為實現(xiàn)自動駕駛奠定基礎(chǔ)。徐晧表示,5G C-V2X主要能帶來三個方面的提升:

一是增強安全性,提升實時情境感知、全新類型傳感器數(shù)據(jù)共享水平。由于5G速率更快,可支持車與車之間的傳感器數(shù)據(jù)分享。

二是減少行車時間,提高能源效率。5G引入了協(xié)作式駕駛,不僅有AI支持的單車智能,還可以通過車聯(lián)網(wǎng)以及車與車之間的協(xié)作式駕駛提高整體行駛效率。

三是加速網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。5G相比4G在網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)速率上有很大的提升,為傳感器共享及路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施部署帶來眾多效益。

Rel-16的另一個重要技術(shù)應(yīng)用是5G NR定位。徐晧指出,5G NR定位有三個優(yōu)勢。一是支持室內(nèi)定位;二是基于蜂窩通信而非衛(wèi)星通信實現(xiàn)定位,與其他定位技術(shù)互為補充;三是支持更高定位精度及更低時延,能夠滿足多樣化的服務(wù)需求。

在精準方面,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,并支持更優(yōu)化的定位功能。比如,只需要將一個基站發(fā)射的信號傳輸給手機,手機馬上將信號回傳,從往返時間計算出基站到手機的距離,然后通過到達角和出發(fā)角定位用戶位置。這種方法相比通過三個基站進行定位的4G LTE定位技術(shù)更有效率,靈活性也更高。Rel-17在精度方面達到亞米級,支持精準工業(yè)制造、工業(yè)廠房設(shè)計開拓等全新應(yīng)用場景。同時,致力于實現(xiàn)更低的時延,在連接能力方面實現(xiàn)更大提升,未來將為數(shù)百萬部物聯(lián)網(wǎng)及汽車等終端提供支持。