R16 版本來了!7 月 3 日晚間,國際組織 3GPP 宣佈 5G R16 標準凍結。
5G 有着明確的演進路線圖。2018 年,5G 第一個版本 R15 凍結,本次 R16 的凍結標誌着 5G 有了第一個演進版本。
與手機系統的版本更新類似,升級到 R16 版本的 5G 標準不乏新功能。其中被普遍看好的一點,就是增強了新空口(NR)在垂直行業應用的能力,尤其是對 TSN 時間敏感網絡的支持,這意味着在 R16 版本下,5G 有能力對垂直行業進行更好的支持,包括無人駕駛、工業互聯網、智慧交通、遠程醫療等。從這個意義上説,R16 的凍結標誌着 5G 開始真正走進行業!
如果説 2 年前 R15 的凍結滿足了業界對 5G" 能用 " 的迫切需要,那麼本次凍結的 R16,則實現了從 " 能用 " 到 " 好用 " 的轉變。從第一版 R15 演進到新一版 R16,5G 到底增添了哪些新功能?R16 版本的 5G 標準,又能促進哪些應用發展?就此,新華網採訪了多位業內專家。
車聯網應用場景更加豐富多彩
5G 被視為推動車聯網快速發展的賦能器。這得益於 5G 實現了從通信技術向通用技術的蜕變。
早在 2017 年 3GPP 發佈的 R14 版本中,就明確了 C-V2X(蜂窩車聯網)的技術規範。而在 R16 新版本中,支持了 V2V(車與車)和 V2I(車與路邊單元)直連通信,通過引入組播和廣播等多種通信方式,以及優化感知、調度、重傳以及車車間連接質量控制等技術,實現 V2X 支持車輛編隊、半自動駕駛、外延傳感器、遠程駕駛等。不難看出,R16 賦予了車聯網更加豐富的應用場景。
R16 是如何支撐車聯網進一步發展的?北京航空航天大學交通科學與工程學院副院長田大新分析説,為了滿足增強 V2X 場景中車輛編隊、高級駕駛、擴展傳感器、遠程駕駛和服務質量支持的具體服務要求,NR-V2X 在 sidelink 和 Uu 兩種通信方式上優化了物理層結構、資源配置方式等內容,也更好地支持了 sidelink 上的單播與組播通信。最終的 NR-V2X 技術應該能夠滿足增強 V2X 場景在帶寬、延遲、可靠性等方面的要求。
車聯網可為實現自動駕駛鋪平道路。今年以來,自動駕駛取得長足進步,L4 級商業化運營項目逐漸落地。在通信界看來,沒有 5G 支持,自動駕駛很難升級到 L5。在 5G 新空口的框架下,C-V2X 會實現非常好的演進,進一步支持自動駕駛。
田大新認為,在當前車聯網輔助預警場景的基礎上促進增強 V2X 場景的應用,不僅加快車聯網的商用落地進程,也進一步滿足自動駕駛應用中對車聯網通信的要求,促進車聯網與自動駕駛深度融合,提高自動駕駛的成熟度。
工業互聯網實現 " 六個九 " 可靠性
5G 商用後,與工業互聯網融合發展的呼聲越來越高,業界認為兩者融合乘數效應顯著。高通發起的一項研究預測,到 2035 年,5G 創造的經濟產出將達 13.2 萬億美元,其中 50% 來自制造業、交通、建築業以及能源等行業,也就是通常所説的垂直行業或者工業互聯網的應用。
針對工廠內部署 5G 網絡對可靠性、漫遊、時間敏感業務的硬性需求,R16 版本引入新技術,支持 1 微秒同步精度、0.5-1 毫秒空口時延、" 六個九 " 可靠性和靈活的終端組管理,最快可實現 5 毫秒以內的端到端時延和更高的可靠性,提供支持工業級時間敏感。
相比 R15,R16 取得的上述技術進步,對工業互聯網發展意味着什麼?賽迪研究院無線電管理研究所副所長彭健分析説,1 微秒同步精度可以實現工廠內網絡各個節點的時間嚴格同步,避免設備因接受指令順序混淆而引發的混亂;99.9999% 的可靠性、最快 5 毫秒以內的端到端時延等特性,能夠更好地滿足工業互聯網高可靠、實時性的要求。
彭健特別提到 R16 對工業級時間敏感的支持。他説,5G+TSN 能夠基於 5G 低時延高可靠能力,滿足 TSN 架構的時間同步、低時延傳輸、高可靠和資源管理等功能," 未來有望通過 5G NR 取代現有的工廠內有線網絡,極大提升工廠生產的柔性化程度。" 此外,工廠可以選擇從接入網、核心網到雲平台的完全獨立部署,從而實現與 5G 公網的物理隔離,而 NR-U(NR 非授權頻譜)技術則為獨立部署模式創造了使用非授權頻譜的機會。
5G 終端更省電,5G 定位更精準
R16 與 R15 不是替代關係,R15 的若干基礎功能在 R16 中得到持續增強,比如顯著提升小區邊緣頻譜效率、切換性能,使終端更節電等。
高通技術標準副總裁柯詩亞表示,R16 通過增強 R15 堅實的技術基礎帶來更高的 5G 系統性能和效率。R16 包括一系列技術項目,高通在六大領域貢獻了關鍵技術發明,其中就包括高通先進的節電特性和移動性技術,在喚醒信號、更快的載波聚合、滿功率上行、雙連接等方面,增強移動終端的性能和網絡覆蓋。
費電,這是大家對 5G 終端的一大抱怨。R16 的到來,意味着從標準層面給出了節電解決方案。換句話説,前期基於 R15 標準建設的 5G 基站、生產的終端等不僅不會影響使用,未來 5G 終端的功能和續航能力還得到了優化提升。
5G 可以和衞星導航一樣用來定位嗎?答案是肯定的。R16 面向行業應用,引入多種 5G 空口定位技術,定位精度提高,達到米級的設計目標。
雖然定位不是通信系統的主要功能訴求,但新的基站定位技術可能會帶來更多室內定位應用。中國移動研究院無線與終端技術研究所高級研究員張欣旺介紹説,室內定位市場規模巨大,但是業界尚無一張室內定位網絡,主要面臨着成本高、部署難、技術雜、標準缺失四大挑戰。運營商可以藉助 5G 室分網絡建設,同步完成室內定位網絡部署,拓展 "5G+ 位置 " 全新網絡能力,服務千行百業。
5G 開啓萬物互聯,未來 "5G+ 位置 " 將服務廣泛的物聯網市場和智能終端用户。R16 提升定位精度,有助於 5G 終端所有者明確 " 自己的終端位置在哪裏 ",從而實現大數據分析,為營銷、售後維保等提供決策依據。
升級總是伴隨着驚喜。從 R16 新版本不難理解,5G 的能力更強了,5G 融入行業的腳步更近了,R16 賦予了 5G 更強的生命力和更豐富的應用場景。這是一次兼顧了成本、效率、效能等因素,開啓全新 5G 機遇的標準演進,通信基礎設施正實實在在地助推社會經濟數字化轉型。