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5G的好戏还在后面,高通虚位以待

毫无疑问,和过往的几代通信制式一样,手机将会是它们商用的第一个落脚点。但与过去不一样的是,新一代的通信网络除了拥有更高的带宽、更高的速率、更大的网络容量和更低的时延以外,在应用上也给市场带来了更大的想象空间。

5G未来还将应用到哪些领域?

根据ITU的定义 ,5G主要分为三个主要服务领域,分别是增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延(uRLLC)和海量物联网(mMTC)三种应用场景。现在我们正在迈向商用的5G手机,就是归属于增强型移动宽带,也是5G标准标准第一个版本Rel 15所着重解决的问题。

从徐皓的介绍我们得知,产业界当前正在尽力推动5G标准往Rel 16演进,在这个标准下,主要是为超可靠低时延应用搭建可靠的网络,推动这个应用场景下的如车联网、XR、企业专网和工业物联网等应用的实现。他进一步指出,Rel 16已经在2019年12月结束第一阶段的物理层工作,并在2020年3月结束第二阶段的工作,计划在6月份完成标准冻结,但因为受当下疫情影响,3GPP将提交变更请求(CR)的时间从6月推迟至9月。那就意味着到那时,5G已经为上述网络做好了所有的通信准备。

至于海量物联网,则是5G下一阶段标准Rel 17的目标,但徐皓表示,因为受疫情影响,这个标准的讨论很多动作还没启动,但5G不停地往前演进是一个不会改变的既定规划。

有哪些新技术将会被引入?

为了实现那么这些功能,必然需要为5G引入更多的技术支持。以Rel 16为例,根据徐皓的介绍,这当中包括了移动毫米波、非授权频谱、5G NR定位和增强Sub 6GHz、增加多用户MIMO、增强毫米波和中频段的载波聚等技术。

首先在毫米波方面,徐皓指出,为了实现5G的极致速率,我们必须要运用毫米波技术,因为毫米波的频段宽、资源丰富等优势是6GHz以下频段无法企及的。“毫米波技术是5G设计中不可缺少的核心技术之一”,徐皓强调。在他看来,毫米波用处最广的地方是各种热点的覆盖,而高通也在持续地加强毫米波研发,把毫米波推广到各种热点覆盖区域,比如企业内部的会议室,大型体育场馆、中心或者音乐厅,以及各类交通枢纽如机场、火车站、地铁站等。

这种巨大的应用潜力也吸引了全球各国投入其中。徐皓告诉记者,从全球范围来看,除了美国以外,意大利、俄罗斯、韩国、日本、东南亚、澳大利亚、拉美也都有在2020年或2021年部署毫米波的计划。目前,中国在毫米波试验和频谱规划上也正在推进,很可能于2021年或之后进行毫米波的部署。

高通方面的资料也表示,如果所有频谱类型,特别是非授权频谱都得到应用,5GNR将会在全球得到更广泛、更快的扩散。这样,5G能够支持更多的使用和部署模式,以便让更多机构能够在更广泛的5G生态系统中享受5G带来的优势。

第三,5G NR定位将给现有的定位技术带来很强的互补。徐皓告诉记者,5G NR定位拥有当前GPS所不具备的三大优势,分别是5G可以支持室内定位、5G定位是基于蜂窝通信而非卫星通信实现的、5G定位支持更高定位精度及更低时延,能够满足多样化的服务需求。

而根据规划,在Rel-16可以支持在80%的时间实现室内3米和室外10米的定位精度,在下一个版本的Rel 17,则能实现Rel-17致力于实现更精准的定位,在精度方面达到亚米级精度(比如0.3米以内的绝对精度要求),从而支持精准工业制造、工业厂房设计开拓更多全新应用场景。在时延方面,致力于实现更低的时延(比如将时延降低至10毫秒以内);在连接能力方面实现更大提升,比如支持数百万部物联网、汽车等终端。在徐皓看来,精准定位是5G的关键新技术之一。

“eMBB和URLLC、5G NR-Light、eMTC/NB-IoT是在性能、能耗、成本等多方面从高端到低端面向三个不同层级的物联网技术,能够支持不同需求的物联网应用”,徐皓强调。

徐皓特别强调,为了让5G NR在未来拥有更强的可扩展性,高通推动给 5G设计了一个灵活的时隙架构。如下图所示,纵轴是频率,横轴是时间,5G框架在频率上留了一些空子载波,在时域上留了一些空白时隙,这就让我们未来可以支持众多可能发生但尚未定义的全新服务。