R17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié)：5G毫米波商用邁入新階段

  ICC訊  6月9日晚10點(diǎn)零4分，在匈牙利布達(dá)佩斯召開的3GPP RAN第96次會(huì)議圓滿結(jié)束。在本次會(huì)議上，5G R17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié)，標(biāo)志著5G第二個(gè)演進(jìn)版本（第三個(gè)版本）標(biāo)準(zhǔn)正式完成。這不僅意味著5G技術(shù)演進(jìn)第一階段的圓滿結(jié)束，而且也證明了移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)具有強(qiáng)大韌性，并為下一步R18及未來(lái)版本演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

  業(yè)內(nèi)相關(guān)專家表示，如果R15版本是5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的“毛坯”，那么R16可以理解為“精裝”，而R17版本就是“精裝”之上的“軟裝”，起到了點(diǎn)睛添花的效果。

  作為一個(gè)關(guān)鍵里程碑，R17不僅為5G系統(tǒng)的多項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)帶來(lái)更多增強(qiáng)及擴(kuò)展特性，例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)、定位增強(qiáng)、V2X增強(qiáng)、終端節(jié)能、覆蓋增強(qiáng)、擴(kuò)展的直連通信功能、非地面通信等，還將毫米波頻段擴(kuò)展到了71GHz，毫米波頻段豐富的頻譜資源可以有效應(yīng)對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)、差異化需求。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的日益成熟，5G毫米波技術(shù)將加速發(fā)展，并帶動(dòng)更多的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，為5G應(yīng)用提供更加廣闊的發(fā)展空間。

  從毛坯到精裝：5G逐步走向成熟

  從2G 到5G，無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展速度大概是10年/G。在短短2-3年的時(shí)間內(nèi)，5G在全球已經(jīng)得到了廣泛商用。

  數(shù)據(jù)顯示，全球已經(jīng)有210多家運(yùn)營(yíng)商部署5G網(wǎng)絡(luò)，2020到2025年的5G手機(jī)銷量有望超過50億部。5G的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)不止是智能手機(jī)，而是拓展到了更多的垂直領(lǐng)域，比如車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、機(jī)械控制、工業(yè)制造、能源開發(fā)、智能農(nóng)業(yè)、智慧城市等等。

  產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。根據(jù)5G的標(biāo)準(zhǔn)路線圖，5G標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展可以分為兩個(gè)階段：前三個(gè)版本是第一階段，Rel-17的功能性凍結(jié)代表著5G演進(jìn)第一階段的順利完成。

  其中，Rel-15是5G未來(lái)演進(jìn)的奠基石。5G的第一個(gè)版本構(gòu)建了一個(gè)靈活的系統(tǒng)架構(gòu)和可延展的幀結(jié)構(gòu)。這個(gè)統(tǒng)一架構(gòu)可以同時(shí)支持中低頻（也就是Sub-6GHz）和毫米波頻譜。中低頻段可以達(dá)到好的區(qū)域覆蓋，而毫米波可以達(dá)到極致的峰值速率、更高的網(wǎng)絡(luò)容量、更低的時(shí)延和更高的定位精度。毫米波和Sub-6GHz都是5G的核心技術(shù)，能夠針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求。

  從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō), Rel-15的重點(diǎn)還是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶技術(shù)（例如智能手機(jī)應(yīng)用），而Rel-16和Rel-17最關(guān)注的是5G的行業(yè)擴(kuò)展。Rel-16引入了第一個(gè)基于5G的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、基于5G的定位技術(shù)，并進(jìn)一步完善了超可靠低時(shí)延URLLC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。Rel-16中也引入了免許可頻譜技術(shù)，更進(jìn)一步解決頻譜資源短缺的問題。對(duì)于手機(jī)能耗問題，從Rel-16開始，3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中也引入了一系列節(jié)能的優(yōu)化。

  基于前兩個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)版本，Rel-17繼續(xù)推進(jìn)行業(yè)應(yīng)用。和5G智能手機(jī)和其它高性能終端需要大帶寬以及多天線技術(shù)的支持不同，像手表等低復(fù)雜度終端，不需要那么多功能的支持，也不可能放太多天線，所以Rel-17引入的NR-Light（RedCap）可以將5G普及到更低復(fù)雜度的物聯(lián)網(wǎng)終端，同時(shí)降低這類終端的能耗。

  Rel-17還引入的另一項(xiàng)重要的全新特性，是非地面通信NTN，也就是衛(wèi)星通信。同時(shí)，Rel-17進(jìn)一步擴(kuò)展了直連通信功能，支持任意類型的兩個(gè)終端之間的通信，對(duì)于增強(qiáng)覆蓋和解決自然災(zāi)害下的緊急通信提供了更靈活的解決方案。

  更為重要的是，Rel-17支持的擴(kuò)展特性之一是將毫米波頻段擴(kuò)展到了71GHz。同時(shí)，從Rel-17開始， 60GHz的免許可頻段也會(huì)有5G的技術(shù)支持, 可使用的帶寬和峰值速率又有大幅度提升。未來(lái)版本還將支持eMBB之外的全新用例，將毫米波擴(kuò)展至uRLLC和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例，同時(shí)還將支持增強(qiáng)定位技術(shù)，為廣泛用例提供定位性能增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。

  隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的不斷演進(jìn)，其商用空間也隨之不斷拓展。通過R17在商用性能提升、新特性引入和新方向探索等方面的努力，5G將進(jìn)入更多應(yīng)用場(chǎng)景，并與人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鳟a(chǎn)生更緊密的聯(lián)系。

  技術(shù)、生態(tài)全面發(fā)展：毫米波商用可期

  正如上文所說(shuō)，在移動(dòng)通信領(lǐng)域，每十年就會(huì)出現(xiàn)一次代際更迭。然而，在這個(gè)周期內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)卻不是靜止的，5G的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也同樣遵從階段性發(fā)展特性。

  從目前發(fā)展階段來(lái)看，包括我國(guó)在內(nèi)的全球運(yùn)營(yíng)商普遍部署的是基于5G R15版本的網(wǎng)絡(luò)。該版本主要面向eMBB大帶寬場(chǎng)景設(shè)計(jì)的，主要是圍繞著非硬實(shí)時(shí)、大帶寬業(yè)務(wù)開展的。這就使得當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)在支持一些對(duì)于時(shí)延、可靠性等要求苛刻的垂直行業(yè)應(yīng)用時(shí)，多少顯得有些“力不從心”。所以，5G要想充分發(fā)揮賦能效應(yīng)，需要不斷向前演進(jìn)。

  眾所周知，毫米波是5G的重要組成部分，性能已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，商用網(wǎng)絡(luò)和終端部署持續(xù)擴(kuò)展。隨著通信連接數(shù)的增多和對(duì)流量需求的增大，向毫米波頻段擴(kuò)展是頻譜擴(kuò)展方面非常重要的趨勢(shì)，利用毫米波能夠推動(dòng)各類環(huán)境下的多樣化連接體驗(yàn)，同時(shí)降低每比特成本。雖然低頻段的覆蓋比較好，但是大多數(shù)頻段資源都已經(jīng)被使用了，在低頻資源緊張的情況下，向更高頻段擴(kuò)展是一個(gè)必要趨勢(shì)。

  Release 17將頻譜從52.6GHz擴(kuò)展到了71GHz，同時(shí)Release 17還支持60GHz免許可頻段。可以看出，毫米波頻段的頻率資源十分豐富，可以配置極大的系統(tǒng)帶寬。目前國(guó)內(nèi)主流的基站設(shè)備廠家在毫米波頻段已經(jīng)可以通過載波聚合的方式（4個(gè)200MHz或者8個(gè)100MHz）實(shí)現(xiàn)總共800MHz的系統(tǒng)帶寬。再配合以先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，5G毫米波通信系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)Gbit/s數(shù)量級(jí)的峰值吞吐率。

  2022年4月，中興通訊聯(lián)合泰國(guó)AIS、高通技術(shù)公司宣布完成全球首個(gè)基于sub-6G和高頻26GHz毫米波的5G高低頻雙連接測(cè)試(NR-DC), 實(shí)現(xiàn)了單個(gè)UE下行峰值速率8.5Gbps，上行峰值速率2.17Gbps。

  縱觀全球，毫米波商用進(jìn)展加速。在底層芯片層面，高通新一代調(diào)制解調(diào)器與射頻系統(tǒng)驍龍X70可實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)毫米波獨(dú)立組網(wǎng)；MTK的首款毫米波芯片也剛剛問世。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備角度來(lái)看，多家主流設(shè)備廠商相繼完成了IMT-2020 (5G)推進(jìn)組主導(dǎo)的技術(shù)試驗(yàn)，包括5G毫米波基站功能和外場(chǎng)性能測(cè)試等項(xiàng)目。在運(yùn)營(yíng)商層面，全球45個(gè)國(guó)家及地區(qū)的180家運(yùn)營(yíng)商正在投資5G毫米波。全球近200張毫米波網(wǎng)正在組建；除此之外，各國(guó)政府也給予毫米波極大的政策支持。

  隨著5G毫米波解決方案的規(guī)模不斷擴(kuò)大以及市場(chǎng)的日益成熟，5G毫米波將實(shí)現(xiàn)更加廣泛的影響和效益。

  目前毫米波全球商用已經(jīng)逐步展開，各國(guó)相繼分配頻譜，展開商用部署。 在我國(guó)，隨著載波帶寬、幀結(jié)構(gòu)、功率限值等關(guān)鍵指標(biāo)的逐漸統(tǒng)一和明確以及頻譜的規(guī)劃的有序推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)鏈從設(shè)備、終端到測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)日趨成熟完善，毫米波商用指日可待。