5G商用的第二年，全球都在積極部署5G，國(guó)內(nèi)更是將5G放在了新基建的首位。7月初，3GPP完成了5G標(biāo)準(zhǔn)第二版規(guī)范Release 16（Rel-16）。高通公司總裁安蒙在近期的一場(chǎng)演講中指出，5G技術(shù)正在為教育、健康醫(yī)療、社交互動(dòng)等方面帶來(lái)諸多益處，新的Rel-16標(biāo)準(zhǔn)將把5G擴(kuò)展至全新垂直領(lǐng)域，這對(duì)5G賦能新經(jīng)濟(jì)所需的很多功能至關(guān)重要。

Rel-16的六大領(lǐng)域關(guān)鍵發(fā)明以及5G后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)，將如何幫助我們打造一個(gè)更具彈性的世界？

高通公司總裁安蒙

第二版規(guī)范Rel-16凍結(jié)，5G將拓展至更多垂直行業(yè)

5G高速率、大容量、低延遲的特性不僅會(huì)對(duì)健康醫(yī)療、教育和社交產(chǎn)生積極影響，還能促進(jìn)全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和繁榮，推動(dòng)智能手機(jī)之外的廣泛創(chuàng)新，讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)變得更具彈性和競(jìng)爭(zhēng)力。IHS報(bào)告預(yù)測(cè)，到2035年5G將創(chuàng)造13.2萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

5G要實(shí)現(xiàn)變革全球經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)是基礎(chǔ)。截至2020年6月，全球已經(jīng)有60多家運(yùn)營(yíng)商部署了商用5G網(wǎng)絡(luò)。2020年5G手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到2億部。這些5G技術(shù)部署都是基于Rel-15版本進(jìn)行。

本月初凍結(jié)的Rel-16標(biāo)準(zhǔn)，能將5G擴(kuò)展至垂直行業(yè)，開(kāi)啟全新的5G機(jī)遇。因?yàn)椋琑el-16六大領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)明是進(jìn)一步擴(kuò)展和增強(qiáng)5G NR的基礎(chǔ)。

Rel-16支持更大容量和全新應(yīng)用的免許可頻譜、能增強(qiáng)終端性能和網(wǎng)絡(luò)覆蓋的先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)特性和移動(dòng)性、支持更精準(zhǔn)室內(nèi)和戶(hù)外的高精度定位、支持蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）的直連通信、支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)應(yīng)用等新部署的全新部署模式、滿(mǎn)足高達(dá)99.9999%的超高可靠性要求的關(guān)鍵業(yè)務(wù)型設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，5G還有后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。高通公司工程技術(shù)高級(jí)總監(jiān)季庭方指出，5G標(biāo)準(zhǔn)的下一個(gè)規(guī)范Rel-17目前僅處于初始階段，將會(huì)引入低復(fù)雜度NR-Light，支持5G應(yīng)用于智能手表等小型終端、以及智慧城市的傳感器和水表電表。

與前幾代通信技術(shù)一樣，高通從2015年業(yè)界開(kāi)始討論5G標(biāo)準(zhǔn)就積極參與，并且貢獻(xiàn)了許多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。舉幾個(gè)比較有代表性的例子，Rel-15中基于時(shí)隙的靈活框架為實(shí)現(xiàn)不同5G服務(wù)的高效復(fù)用創(chuàng)造條件；Rel-16中，高通的發(fā)明能夠進(jìn)一步改善服務(wù)復(fù)用，支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)型流量和移動(dòng)寬帶流量在通用5G NR框架中更高效地共存；對(duì)于Rel-17，高通也在持續(xù)推動(dòng)無(wú)界XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）的研究。

高通發(fā)明的技術(shù)推動(dòng)Rel-15規(guī)范

安蒙說(shuō)，全新5G功能將為全球經(jīng)濟(jì)開(kāi)啟廣泛機(jī)遇，對(duì)幾乎所有行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。比如，5G超可靠低時(shí)延特性能夠支持工業(yè)遙控，推動(dòng)未來(lái)制造業(yè)的變革。5G將支持企業(yè)在港口、表計(jì)行業(yè)和智慧城市的眾多領(lǐng)域部署企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)。5G還將支持交通運(yùn)輸和物流業(yè)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、農(nóng)業(yè)、公共安全等領(lǐng)域相結(jié)合。

但是，要實(shí)現(xiàn)5G標(biāo)準(zhǔn)里的功能變革世界，頻譜至關(guān)重要。

釋放5G全部潛力，6GHz以下+毫米波至關(guān)重要

5G的頻譜包括了低頻段、中頻段和高頻段。低頻和中頻段能夠支持實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、容量和性能之間的平衡。高頻的毫米波則能夠充分釋放5G性能、容量、吞吐量的全部潛能。

Ookla最新數(shù)據(jù)分析能很好地說(shuō)明毫米波的優(yōu)勢(shì)，在6GHz頻段以下的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試中，5G下載速率比4G LTE快5倍。而5G毫米波與6GHz以下頻段相比，實(shí)測(cè)下載速度快4倍，平均速率高達(dá)900Mbps，峰值速率超過(guò)2Gbps。

這就意味著，5G既需要廣覆蓋的低頻和中頻，也需要高容量低延遲的毫米波。可以看到，2019年，美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、澳大利亞都推出了6GHz以下頻段采用非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）方式的5G商用網(wǎng)絡(luò)。日本、拉丁美洲、東南亞、印度等國(guó)家和地區(qū)也將在兩年內(nèi)進(jìn)入5G時(shí)代。

值得關(guān)注的是，運(yùn)營(yíng)商除了投資中頻頻段和重耕低頻頻段，全球有120家運(yùn)營(yíng)商正在投資毫米波。毫米波與6GHz以下頻段是相互補(bǔ)充的作用，尤其是在容量和時(shí)延方面。但毫米波的部署面臨著許多挑戰(zhàn)，比如被提及最多的覆蓋范圍非常有限。

不過(guò)，學(xué)術(shù)界和業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)廠商都在積極探索解決毫米波技術(shù)的挑戰(zhàn)，高通就取得了不錯(cuò)的成果。季庭方介紹，“通過(guò)先進(jìn)的波束成形技術(shù)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)超過(guò)150米的毫米波傳輸。這項(xiàng)技術(shù)不僅通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證，在場(chǎng)外測(cè)試中也得到了驗(yàn)證?！?/p>

關(guān)于毫米波的另一個(gè)誤區(qū)是它只能實(shí)現(xiàn)視距傳輸和固定傳輸?！笆聦?shí)上，5G設(shè)計(jì)中，我們有物理層信號(hào)能夠支持快速調(diào)整和切換附近的波束，可以很好地利用多路徑和反射。也就是說(shuō)，如果信號(hào)被遮擋，手機(jī)上的另一個(gè)模塊可以快速找到一條新的傳輸路徑，這種轉(zhuǎn)換從基站內(nèi)拓展到不同基站間，保證毫米波信號(hào)在極具挑戰(zhàn)的環(huán)境中也能穩(wěn)定高速傳輸?！?季庭方同時(shí)指出，

“很多人認(rèn)為毫米波的終端尺寸也是個(gè)問(wèn)題，事實(shí)證明，一部手機(jī)可以采用多個(gè)我們的毫米波模組，不僅滿(mǎn)足了智能手機(jī)緊湊纖薄的設(shè)計(jì)需求，也能滿(mǎn)足功耗需求并提供最大化的性能?！?/p>

雷鋒網(wǎng)了解到，今年2月，高通在美國(guó)圣迭戈市進(jìn)行了先進(jìn)的5G毫米波OTA外場(chǎng)測(cè)試的場(chǎng)景，驗(yàn)證了毫米波調(diào)制解調(diào)器在人流量大且有人群阻擋，以及毫米波終端在不斷移動(dòng)的極具挑戰(zhàn)的環(huán)境下仍然能保持高速網(wǎng)絡(luò)連接。

這意味著高通已經(jīng)克服了毫米波在技術(shù)和商業(yè)化層面的諸多障礙。比如，高通在德國(guó)法蘭克福市區(qū)開(kāi)始部署了4個(gè)gNodeB基站，之后又增加了15個(gè)IAB節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)連接而是通過(guò)使用毫米波小基站進(jìn)行信號(hào)回傳。

測(cè)試結(jié)果顯示，這樣的毫米波部署將網(wǎng)絡(luò)吞吐量提升了3.4倍。通過(guò)對(duì)Rel-16及未來(lái)版本中的先進(jìn)節(jié)點(diǎn)算法進(jìn)行的仿真性測(cè)試，終端能夠節(jié)省37%的電量。

高通公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高級(jí)總監(jiān)李儼指出，毫米波可以在體育場(chǎng)館和交通樞紐實(shí)現(xiàn)非常好的覆蓋，并且提供非常大的容量。另外，毫米波在企業(yè)場(chǎng)景中也能夠提供非常好的覆蓋和大量的數(shù)據(jù)通道，支持自動(dòng)化生產(chǎn)，有著不可替代性。

“提升毫米波的穩(wěn)定性，除了芯片層面的支持以及終端設(shè)計(jì)之外，還有很重要的一點(diǎn)是通過(guò)提高測(cè)試能力來(lái)保證終端的可靠性和質(zhì)量。我們也在和3GPP一起推動(dòng)動(dòng)態(tài)毫米波的測(cè)試方法，進(jìn)一步提高終端在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中的可靠性?！崩顑氨硎?。

值得一提的是，高通在今年2月發(fā)布的三代5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X60，搭配毫米波天線(xiàn)模組的系統(tǒng)可以達(dá)到最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度。作為首個(gè)支持毫米波和6GHz以下頻段聚合的解決方案，驍龍X60能夠讓運(yùn)營(yíng)商最大程度利用所有可用頻譜資源，讓5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)提供光纖般的網(wǎng)絡(luò)速度和低時(shí)延服務(wù)。

如何打造更具彈性的世界？

從標(biāo)準(zhǔn)到部署，5G的技術(shù)條件和產(chǎn)業(yè)的準(zhǔn)備已經(jīng)相對(duì)比較充分，接下來(lái)的重點(diǎn)就是如何通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的共同協(xié)作，不斷提高終端的多樣性和性能，釋放出5G的全部潛能。目前，超過(guò)60家運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)部署了5G網(wǎng)絡(luò)，另有320多家運(yùn)營(yíng)商正在投資5G。市場(chǎng)上已經(jīng)有超過(guò)100款5G終端可供消費(fèi)者選擇。

高通預(yù)計(jì)，2022年5G手機(jī)出貨量將達(dá)到7.5億部。2023年全球5G連接數(shù)預(yù)計(jì)將超過(guò)10億，這比4G獲得同樣連接數(shù)的速度整整快了2年。到2025年，全球5G連接數(shù)預(yù)計(jì)將接近30億。

為加速5G的普及，高通上月推出了驍龍690 5G SoC，與此前推出的驍龍8、7系列旗艦和高端5G SoC，共同推動(dòng)5G手機(jī)的普及。據(jù)悉，目前已經(jīng)有超過(guò)375款采用高通驍龍5G解決方案的終端已經(jīng)發(fā)布或正在設(shè)計(jì)中。

安蒙說(shuō)：“從頂級(jí)旗艦到第二、第三批5G終端，都能看到驍龍的身影，是對(duì)高通公司全球領(lǐng)導(dǎo)力最有力的證明。所有階段性的部署工作最終都是為了讓人人享5G得以實(shí)現(xiàn)，并幫助我們建立一個(gè)更具應(yīng)變能力的世界。”

5G對(duì)于打造一個(gè)更具彈性的世界的價(jià)值已經(jīng)開(kāi)始體現(xiàn)，截至2020年4月底，全球共有17億學(xué)生采用了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的方式。未來(lái)，5G PC有望成為實(shí)現(xiàn)全球遠(yuǎn)程教育的強(qiáng)有力解決方案，全球也已經(jīng)有17家運(yùn)營(yíng)商支持或計(jì)劃支持5G PC。

在健康醫(yī)療領(lǐng)域，預(yù)計(jì)今年美國(guó)線(xiàn)上問(wèn)診將超過(guò)10億次，未來(lái)這可能成為常態(tài)。預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)50%的醫(yī)療服務(wù)將在線(xiàn)上進(jìn)行。5G作為一種增強(qiáng)性工具同時(shí)為健康醫(yī)療提供了另一種選項(xiàng)，通過(guò)成像或視頻等方式與急診室保持實(shí)時(shí)連接，加強(qiáng)醫(yī)療體驗(yàn)。

5G也將改變社交方式，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）實(shí)現(xiàn)更豐富持久的社交互動(dòng)。

而Rel-16標(biāo)準(zhǔn)把5G擴(kuò)展至全新垂直領(lǐng)域，更有助于實(shí)現(xiàn)5G變革世界的目標(biāo)。非常典型的就是Rel-16能夠讓5G應(yīng)用從增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶演進(jìn)為支持全新關(guān)鍵功能的行業(yè)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)型用例，比如超高可靠通信以及 5G V2X（5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)）等汽車(chē)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)。

另外，利用毫米波的高速率和低時(shí)延特性，不僅能支持云游戲或云計(jì)算，還能滿(mǎn)足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用極高的低時(shí)延要求，推動(dòng)生產(chǎn)力的變革。

我們將見(jiàn)證5G激發(fā)出超乎想象的創(chuàng)新浪潮，而5G也將變革社會(huì)的各行各業(yè)，對(duì)于建設(shè)更具韌性的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和數(shù)字新基建具有關(guān)鍵作用。這需要整個(gè)5G生態(tài)鏈的積極合作?？梢钥吹?，高通作為提供底層技術(shù)支撐的公司，正在與各方積極合作共同加速這一進(jìn)程。

注，文中圖片來(lái)自高通 雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

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