今年3月下旬,全球5G標準的第三個版本——3GPP Release 17完成第三階段的功能凍結(即完成系統設計)。Release 17的完成不僅標志著5G技術演進第一階段的圓滿結束,而且證明了移動生態系統具有強大韌,且致力于推動5G向前發展。

日前,高通公司中國區研發負責人徐晧博士在“5G技術演進媒體分享會”上對5G演進第一階段的技術演進進行了總結,并介紹了高通在這一階段做出的主要貢獻。

從商用部署來看,5G在全球的發展非常迅速:超過205家運營商已經部署了5G商用網絡,以及超過280家運營商正在投資部署5G技術;預計2023年全球5G連接數將超過10億,比4G獲得同樣連接數的速度整整快了兩年;預計2020年到2025年,5G手機出貨量將超過50億;超過1275款5G終端已經發布或正在設計中。

徐晧提及,從5G正式商用再到目前的大規模商用已經有將三年的時間,各行各業都出現了很多5G應用,特別是5G手機也已經越來越普及。

Rel-15側重增強移動寬帶

徐晧稱,從技術上來說,5G標準的第一個版本Rel-15最側重的是在增強移動寬帶(eMBB)方面的提升。第一個5G版本打下了良好的基礎,為之后的5G發展提供了整體架構,可以說是是5G未來演進的奠基石。

在頻譜方面,Rel-15引入了對Sub-7GHz和毫米波的支持。在此之前,業界談論的大多都是Sub-6GHz,Rel-15將頻譜擴展到了Sub-7GHz和毫米波頻段;在5G架構方面,Rel-15支持可擴展和向前兼容,也就是說,之后的5G設計可以在Rel-15框架的基礎之上擴展。這些都是Rel-15比較側重的功能。

此外,Rel-15還引入了對基礎的超可靠低時延通信(URLLC)的支持。URLLC技術在Rel-16/17/18中還在不停地演進。Rel-15還引入了eMTC/NB-IoT技術支持的mMTC。嚴格意義上來說,eMTC、NB-IoT是從4G延續過來的兩項物聯網技術,Rel-15使這兩項技術能夠切入到5G系統中運行。

Rel-16推動5G向行業擴展

徐晧稱,Rel-16的一大擴展特就是引入了對免許可頻譜(NR-U)的支持,也就是說除了國家分配給運營商的許可頻譜外,在免許可頻譜也能支持5G應用。免許可頻譜使5G應用更加靈活。

同時,Rel-16還首次引入了NR V2X,Rel-16引入了面向C-V2X的基于5G NR的直連通信。這幾項功能都是Rel-16中推動5G向垂直行業擴展的全新技術。此外,Rel-16還支持5G廣播以及集成接入與回傳(IAB),這些技術在之后的Rel-17版本持續擴展,得到更好、更完善的支持。

總體來說,Rel-15為5G技術演進奠定了一個很好的框架,引入了對Sub-7GHz和毫米波的支持;Rel-16引入對免許可頻譜的支持,并新增了全新的直連通信和定位等功能。

Rel-17是前兩個5G標準版本的持續推進

據介紹,Rel-17支持的擴展特之一是將毫米波頻段擴展到了71GHz,Rel-15中定義的毫米波頻段實際上只能到52.6GHz,Rel17將毫米波頻段從52.6GHz擴展到71GHz。

Rel-17中第二個比較重要的擴展特是引入了面向較低復雜度物聯網終端的“NR-Light”(即RedCap)。5G智能手機等高能終端,需要大帶寬以及多天線技術的支持;但是像手表等低復雜度終端,不需要那么多功能的支持,Rel-17引入的NR-Light可以將5G NR普及到更低復雜度的物聯網終端,同時有利于降低這類終端的能耗和價格。Rel-17引入的另一項重要的全新特是非地面通信(NTN),也就是衛星通信。

Rel-17還支持增強的工業物聯網、定位和V2X:Rel-17將之前5G標準版本中的工業物聯網技術持續擴展;進一步完善了定位技術,在提高定位精度的同時縮短時延;在V2X方面,Rel-16首次引入了直連通信功能,但僅限于車與車之間的通信,Rel-17則進一步擴展了直連通信功能,支持任意類型的兩個終端之間的通信。此外,Rel-17還引入了增強的集成接入與回傳(IAB)和射頻中繼器。

徐晧指出,從技術演進階段來劃分,一般將Rel-15/16/17這三個版本稱為5G演進的第一階段;之后的Rel-18/19/20這三個版本,稱為第二輪5G創新,或者說是5G Advanced。

高通引領5G演進第一階段的發展

眾所周知,5G是在4G技術積累的基礎之上發展起來的。高通在移動通信行業已經有超過三十年的投入和技術積累,從2G、3G、4G一直到5G。基于在4G技術的積累,高通很早就開始對奠定5G基礎的相關技術的研究,并且持續擴展創新技術。

徐晧表示,在Rel-15中,高通的創新貢獻了幾項關鍵技術發明:首先是引入移動毫米波,這在當時是比較新的技術,與4G相比,毫米波通過大規模天線技術實現了更高增益;其次是引入先進信道編碼,包括LDPC和CRC輔助極化碼,它們區別于4G的turbo碼和卷積碼;高通還引入了可擴展參數集,為了將對低頻段、毫米波頻段以及不同帶寬的支持都融入到同一個架構中,5G需要有非常靈活的時隙架構,同時也要有可擴展參數集。上述這些技術的引入,為5G奠定了最基礎的技術框架。

在之后的Rel-16中,高通還貢獻了免許可頻譜、先進的節電和移動、高精度定位、直連通信、關鍵業務型設計、全新部署模式等技術。

高通技術創新為Rel-17貢獻的關鍵技術發明有毫米波擴展、引入RedCap(NR-Light)終端、終端增強,包含支持一系列增強特、引入非地面網絡(NTN)的支持、以及對引入對拓撲擴展的支持。

徐晧坦言,Rel-17是5G演進的一個關鍵里程碑,因為它的完成意味著5G演進第一階段的結束。

徐晧稱,Rel-17支持增強的全新5G系統功能,包括進一步增強的MIMO、覆蓋增強、終端節電、頻譜擴展、增強的集成接入與回傳(IAB)和射頻中繼器,以及進一步增強的URLLC、企業專網和其它用例。Rel-17還將5G擴展至全新5G終端和應用,包括直連通信擴展,能夠實現任意類型兩個終端之間的連接,此外還包括支持廣播/多播擴展、輕量級的5G NR-Light、非地面網絡、增強的精準定位和無界XR研究等。(樂思)

標簽: 高通徐晧 側重增強 移動寬帶 推動5G向前發展