Rel-16的六大領域關鍵發明，讓5G打造更具彈性的世界又進了一步

5G商用的第二年，全球都在積極部署5G，國內更是將5G放在了新基建的首位。7月初，3GPP完成了5G標準第二版規範Release 16（Rel-16）。高通公司總裁安蒙在近期的一場演講中指出，5G技術正在為教育、健康醫療、社交互動等方面帶來諸多益處，新的Rel-16標準將把5G擴展至全新垂直領域，這對5G賦能新經濟所需的很多功能至關重要。

Rel-16的六大領域關鍵發明以及5G後續的標準，將如何幫助我們打造一個更具彈性的世界？

高通公司總裁安蒙

第二版規範Rel-16凍結，5G將拓展至更多垂直行業

5G高速率、大容量、低延遲的特性不僅會對健康醫療、教育和社交產生積極影響，還能促進全球數字經濟的增長和繁榮，推動智能手機之外的廣泛創新，讓社會經濟變得更具彈性和競爭力。IHS報告預測，到2035年5G將創造13.2萬億美元經濟產出。

5G要實現變革全球經濟的目標，標準的演進是基礎。截至2020年6月，全球已經有60多家運營商部署了商用5G網絡。2020年5G手機出貨量預計將達到2億部。這些5G技術部署都是基於Rel-15版本進行。

本月初凍結的Rel-16標準，能將5G擴展至垂直行業，開啓全新的5G機遇。因為，Rel-16六大領域的關鍵發明是進一步擴展和增強5G NR的基礎。

Rel-16支持更大容量和全新應用的免許可頻譜、能增強終端性能和網絡覆蓋的先進的節點特性和移動性、支持更精準室內和户外的高精度定位、支持蜂窩車聯網（C-V2X）的直連通信、支持工業物聯網和企業應用等新部署的全新部署模式、滿足高達99.9999%的超高可靠性要求的關鍵業務型設計。

當然，5G還有後續的標準規範。高通公司工程技術高級總監季庭方指出，5G標準的下一個規範Rel-17目前僅處於初始階段，將會引入低複雜度NR-Light，支持5G應用於智能手錶等小型終端、以及智慧城市的傳感器和水錶電錶。

與前幾代通信技術一樣，高通從2015年業界開始討論5G標準就積極參與，並且貢獻了許多項創新技術。舉幾個比較有代表性的例子，Rel-15中基於時隙的靈活框架為實現不同5G服務的高效複用創造條件；Rel-16中，高通的發明能夠進一步改善服務複用，支持關鍵業務型流量和移動寬帶流量在通用5G NR框架中更高效地共存；對於Rel-17，高通也在持續推動無界XR（擴展現實）的研究。

高通發明的技術推動Rel-15規範

安蒙説，全新5G功能將為全球經濟開啓廣泛機遇，對幾乎所有行業產生深遠影響。比如，5G超可靠低時延特性能夠支持工業遙控，推動未來製造業的變革。5G將支持企業在港口、表計行業和智慧城市的眾多領域部署企業專網。5G還將支持交通運輸和物流業與智能網聯汽車、農業、公共安全等領域相結合。

但是，要實現5G標準裏的功能變革世界，頻譜至關重要。

釋放5G全部潛力，6GHz以下+毫米波至關重要

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現網絡覆蓋範圍、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最新數據分析能很好地説明毫米波的優勢，在6GHz頻段以下的現網測試中，5G下載速率比4G LTE快5倍。而5G毫米波與6GHz以下頻段相比，實測下載速度快4倍，平均速率高達900Mbps，峯值速率超過2Gbps。

這就意味着，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、中國、韓國、澳大利亞都推出了6GHz以下頻段採用非獨立組網（NSA）方式的5G商用網絡。日本、拉丁美洲、東南亞、印度等國家和地區也將在兩年內進入5G時代。

值得關注的是，運營商除了投資中頻頻段和重耕低頻頻段，全球有120家運營商正在投資毫米波。毫米波與6GHz以下頻段是相互補充的作用，尤其是在容量和時延方面。但毫米波的部署面臨着許多挑戰，比如被提及最多的覆蓋範圍非常有限。

不過，學術界和業界領導廠商都在積極探索解決毫米波技術的挑戰，高通就取得了不錯的成果。季庭方介紹，“通過先進的波束成形技術，我們能夠實現超過150米的毫米波傳輸。這項技術不僅通過仿真實驗得到了驗證，在場外測試中也得到了驗證。”

關於毫米波的另一個誤區是它只能實現視距傳輸和固定傳輸。“事實上，5G設計中，我們有物理層信號能夠支持快速調整和切換附近的波束，可以很好地利用多路徑和反射。也就是説，如果信號被遮擋，手機上的另一個模塊可以快速找到一條新的傳輸路徑，這種轉換從基站內拓展到不同基站間，保證毫米波信號在極具挑戰的環境中也能穩定高速傳輸。” 季庭方同時指出，

“很多人認為毫米波的終端尺寸也是個問題，事實證明，一部手機可以採用多個我們的毫米波模組，不僅滿足了智能手機緊湊纖薄的設計需求，也能滿足功耗需求並提供最大化的性能。”

雷鋒網瞭解到，今年2月，高通在美國聖迭戈市進行了先進的5G毫米波OTA外場測試的場景，驗證了毫米波調制解調器在人流量大且有人羣阻擋，以及毫米波終端在不斷移動的極具挑戰的環境下仍然能保持高速網絡連接。

這意味着高通已經克服了毫米波在技術和商業化層面的諸多障礙。比如，高通在德國法蘭克福市區開始部署了4個gNodeB基站，之後又增加了15個IAB節點，這些節點沒有互聯網連接而是通過使用毫米波小基站進行信號回傳。

測試結果顯示，這樣的毫米波部署將網絡吞吐量提升了3.4倍。通過對Rel-16及未來版本中的先進節點算法進行的仿真性測試，終端能夠節省37%的電量。

高通公司技術標準高級總監李儼指出，毫米波可以在體育場館和交通樞紐實現非常好的覆蓋，並且提供非常大的容量。另外，毫米波在企業場景中也能夠提供非常好的覆蓋和大量的數據通道，支持自動化生產，有着不可替代性。

“提升毫米波的穩定性，除了芯片層面的支持以及終端設計之外，還有很重要的一點是通過提高測試能力來保證終端的可靠性和質量。我們也在和3GPP一起推動動態毫米波的測試方法，進一步提高終端在現網運營中的可靠性。”李儼表示。

值得一提的是，高通在今年2月發佈的三代5G調制解調器驍龍X60，搭配毫米波天線模組的系統可以達到最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度。作為首個支持毫米波和6GHz以下頻段聚合的解決方案，驍龍X60能夠讓運營商最大程度利用所有可用頻譜資源，讓5G無線網絡提供光纖般的網絡速度和低時延服務。

如何打造更具彈性的世界？

從標準到部署，5G的技術條件和產業的準備已經相對比較充分，接下來的重點就是如何通過產業鏈的共同協作，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60家運營商已經部署了5G網絡，另有320多家運營商正在投資5G。市場上已經有超過100款5G終端可供消費者選擇。

高通預計，2022年5G手機出貨量將達到7.5億部。2023年全球5G連接數預計將超過10億，這比4G獲得同樣連接數的速度整整快了2年。到2025年，全球5G連接數預計將接近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5G手機的普及。據悉，目前已經有超過375款採用高通驍龍5G解決方案的終端已經發布或正在設計中。

安蒙説：“從頂級旗艦到第二、第三批5G終端，都能看到驍龍的身影，是對高通公司全球領導力最有力的證明。所有階段性的部署工作最終都是為了讓人人享5G得以實現，並幫助我們建立一個更具應變能力的世界。”

5G對於打造一個更具彈性的世界的價值已經開始體現，截至2020年4月底，全球共有17億學生採用了遠程學習的方式。未來，5G PC有望成為實現全球遠程教育的強有力解決方案，全球也已經有17家運營商支持或計劃支持5G PC。

在健康醫療領域，預計今年美國線上問診將超過10億次，未來這可能成為常態。預計到2030年，美國50%的醫療服務將在線上進行。5G作為一種增強性工具同時為健康醫療提供了另一種選項，通過成像或視頻等方式與急診室保持實時連接，加強醫療體驗。

5G也將改變社交方式，通過虛擬現實（VR）和增強現實（AR）實現更豐富持久的社交互動。

而Rel-16標準把5G擴展至全新垂直領域，更有助於實現5G變革世界的目標。非常典型的就是Rel-16能夠讓5G應用從增強型移動寬帶演進為支持全新關鍵功能的行業和關鍵業務型用例，比如超高可靠通信以及 5G V2X（5G車聯網）等汽車行業先進技術。

另外，利用毫米波的高速率和低時延特性，不僅能支持雲遊戲或雲計算，還能滿足工業物聯網應用極高的低時延要求，推動生產力的變革。

我們將見證5G激發出超乎想象的創新浪潮，而5G也將變革社會的各行各業，對於建設更具韌性的社會經濟和數字新基建具有關鍵作用。這需要整個5G生態鏈的積極合作。可以看到，高通作為提供底層技術支撐的公司，正在與各方積極合作共同加速這一進程。

注，文中圖片來自高通 雷鋒網雷鋒網