5G技术演进：从三角形到六边形

　　原标题：5G技术演进：从三角形到六边形

 

　　近日， TCL的折叠屏手机、华为的墨水屏平板、OPPO的150W快充……，一大波移动设备新品在巴展 （MWC 2022） 亮相。

 

　　实际上，除了这些吸睛的产品外，作为全球移动通信领域重要展会，5G技术的演进也是巴展期间的一个关键议题。

 

　　据GSMA在大会期间公布数据显示，预计2022年全球5G连接量将达到10亿，到2025年，全球五分之二的人口将生活在5G网络之下。

 

　　面对全球数十亿人口，5G网络真得做好准备了吗？

 

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　　5G广覆盖，应用难突破

 

　　截止2021年12月底，全球已有78个国家的200个运营商完成了5G网络商用部署，有487家运营商投资了5G技术，其中有99家运营商建设了5G SA网络……

 

　　这是中国移动研究院基础网络技术研究所副所长陆璐在MWC 2022期间提及的一组数据。

 

　　实际上，中国5G网络建设速度要更快。

 

　　近日，工信部公布数据显示， 我国已经建成142万个5G基站，5G网络已经能够覆盖全国所有地市一级县城城区，以及87%的乡镇镇区 。

 

　　一方面，5G网络建设进程不断加速，另一方面，5G网络如何应用成了行业一个关键议题。

 

　　华为云核心网战略与业务发展部总裁戴继盛指出，“C端市场来看，5G虽然已经支持了上亿用户，但从业务角度来看，还没有一个新的业务出现，现在人们热议的元宇宙仍需要较长时间来实现。”

 

　　其实不仅仅是C端市场，即使是 5G潜力更大的B端市场，如今也仅仅是进入到了生产辅助网络，还没有真正进入到生产网络中 ，“要进入生产网络中，仍需要在可靠性、时延、确定性能力上继续提升。”

 

　　例如，商飞已经在利用5G+AR辅助飞机装配，一些煤矿企业也在用5G技术进行井下监控，但要真正通过5G技术将工厂中的机床、生产设备全部连接上网，仍有一定难度。

 

　　即便是5G技术最初提出的10Gbps接收速率，如今仍然难以普遍实现。

 

　　要想真正发挥5G商用价值，尤其在产业中的商用价值，就需要在5G网络基础上继续进行延伸。 2020年11月，中国5G牌照下发仅仅一年后，华为提出了5.5G。

 

　　彼时，华为汪涛指出，“5G到2030年之前都将是移动通信最主流的技术，考虑到技术本身的滞后性，5G很多技术将会服务到2040年，提升5G技术能力、拓展5G技术应用场景就成了必然。”

 

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　　5.5G接棒，新增六大技术方向

 

　　众所周知，3GPP早年间定义了5G三大应用场景，即eMBB、mMTC、uRLLC，这三大应用场景指的是：

 

　　eMBB：大流量移动宽带业务，5G网络峰值速率达到10Gbps，可以支持VR/AR、4K/8K超高清视频等业务；

 

　　mMTC：大规模接入的物联网业务；

 

　　uRLLC：高可靠低时延连接的业务，连接时延低至毫秒级，支持高速移动下的稳定连接，例如无人驾驶、工业互联网等。

 

　　令3GPP没有想到的是，在过去两年里，5G全球部署节奏远超预期，即便是经历了2020年的疫情，截止2021年8月，全球建成了169张商用网络，5G基站数量迅速突破了100万。

 

　　也是在这一过程中，5G规模化商用中的问题逐渐浮现出来，例如在工业应用场景中的上行带宽不足、延时较大、定位不够准确。

 

　　正因如此，5G网络的网络架构增强、多制式融合、智能化演进就显得更为迫切。

 

　　华为2020年11月提出的5.5G在原有5G网络应用场景基础上加入了UCBC （上行超带宽） 、RTBC （宽带实时交互） 、HCS （通信感知融合） 三大应用场景，5G网络的应用架构由此从原有的“三角形”也开始向“六边形”演进。

 

　　以HCS为例，汪涛指出，“今天V2X不仅需要实时高可靠，还需要定位，今天的定位是通过GPS辅助定位，但是当车走入地库，GPS是无法很好进行定位的，这就需要结合mMTC、URLLC特性的HCS。 ”

 

　　2021年4月27日，在3GPP第46次PCG （项目合作组） 会议上，正式将5G演进的名称确定为5G-Advanced，和以往的3.5G、4.5G一样，5.5G有了一个官方认证的正式命名，5G-Advanced 版本——R18版本也在2021年年底正式立项 （标准冻结要等到2023年） 。

 

　　在R18版本正式立项之前，2021年8月，国内三大运营商及华为、三星、信通院在内的21家企业单位联合发布了《5G-Advanced网络技术演进白皮书》，白皮书中针对网络系统融合、网络智能化、行业使能应用三个方向进行了解释。

 

　　白皮书中提出的16个技术方向，也在 后来的 R18版本 标准中得到了相应的体现。

 

　　昨日，在巴展上，中国移动、中国联通、中国电信等24家企业单位再度联合发布了《5G-Advanced网络技术演进白皮书2.0》，白皮书中进一步更新了六个技术方向——XR多媒体增强、辅助AI/ML训练模型、临近通信增强、算力资源感知、无源物联网、通信感知一体化：

 

　　XR多媒体增强 （XRM） ，通过支持XR和触感通信多路协同传输，进一步挖掘5G网络能力；

 

　　辅助AI/ML模型训练 ，通过感知终端行为将适配的AI模型发送给终端，同时支持应用层的联邦学习，更高效地应用网络资源，实现通过5G辅助AI训练模型快速完成；

 

　　临近通信增强 ，通过PC5-NR通信技术，使得UE之间的直接通信，或远端UE通过中继UE接入5G网络；

 

　　算力资源感知 ，在5G网络中引入算力资源感知，使得业务灵活调度成为可能，从而实现对多个算力节点之间的算力共享，基于对算力资源的统一调度管理实现算力统一智能调度；

 

　　无源物联网 ，利用反向散热和环境能量采集等技术，实现目标节点在无源情况下的信息高效传递；

 

　　通信感知一体化 ，通过低成本、高精度感知物体的位置、角度、距离、速度，实现多维度、多力度的环境感知和目标感知。

 

　　陆璐指出，前三项技术是针对R18版本新项目增加的技术方向，后三项技术则会在R19或之后的标准版本中体现。

 

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　　XR热潮永不眠

 

　　2021年10月，Facebook更名Meta，将元宇宙这波热潮推向高潮，尽管后来元宇宙经历了泡沫，也经历了不被看好，但背后XR技术中包括传感器、芯片、设备、软件应用在内的产业链上下游经过过去几年的发展，已经开始支撑XR产业走向台前。

 

　　也是在这一年，腾讯多次提及全真互联网、阿里达摩院成立了XR实验室，XR技术在互联网头部企业中的权重开始持续提升，此前收购了VR设备厂商Pico的字节跳动在今年巴展上又与高通在XR领域达成合作。

 

　　XR技术是目前消费领域对5G网络需求最高的应用场景之一，同样是5G标准制定中高度关注的一个项目。

 

　　在5.5G第一个版本——R18版本确定的56个项目中，XRM作为最热门的一个项目，获得了82家企业单位支持，成为接下来释放5G网络技术红利的一个重要场景。

 

　　不过，戴继盛也指出，“根据我们现网部署经验，在典型的蜂窝网络下，一个小区只能支持3-5个Cloud VR用户，这样的XR离成为一个普遍业务还有很大的差距。”

 

　　这也是XR业务再3GPP R18立项中得到普遍重视的一个原因。

 

　　据戴继盛介绍，“通过核心网和RAN侧的联合调度、引入专用切片和帧级的QoS技术，可以提升网络容量和资源利用效率。”

 

　　这是5.5G技术能为XR发展起到的推动作用，也是5G技术继续演进的意义所在。