对5g而言，刚刚过去的2019年是非凡的一年——全球超过40家运营商和40多家终端厂商推出了5g网络和产品。对比商用元年的情况，5g部署的速度和规模远远超过了3g和4g，全球众多国家和地区正以相同的步伐推动5g部署，可以说5g引发了全球共振。到2020年末，预计全球5g用户数量将达到2亿。
2019年，我们不仅见证了非常强劲的全球5g商用势头，而且在推动5g标准继续演进方面也取得了重大进展——3gpp release 16规范预计将于2020年初完成。
2019年12月上旬，3gpp取得了实现5g愿景之路上的又一项关键里程碑。在西班牙美丽的海滨城市锡切斯举行的季度3gpp ran全会上，历时数月的针对5g标准演进下一阶段3gpp release 17（rel-17）的讨论终于达成一致，24个新项目获得批准， rel-17预计将于2021年下半年完成。
这些新项目预计将继续增强5g nr的基础技术，并通过赋能新服务、推进部署和扩展频谱，进一步扩大5g的应用范围。rel-17标准规范相关工作即将于2020年新年假期后启动。以下是rel-17中所包括的一些新项目的概述。
图1：3gpp ran全会再次召开——和往常一样，座无虚席
移动宽带技术持续演进
和3gpp此前制定的每个标准新版本一样，rel-17将定义基础性特性增强，以提升整体网络容量、覆盖、时延、终端功耗和移动性。rel-17的重点之一是进一步推动5g nr大规模mimo技术的演进，支持5g系统提供更好的性能和效率，如更高的频谱效率。rel-17还将重点关注毫米波频段波束管理、协作多点、高速移动以及其它增强特性。
rel-17的另一个项目将面向能够扩大更低频段（fr1）和毫米波频段（fr2）网络覆盖范围的技术。集成接入和回传（iab）技术的演进与网络覆盖的扩展息息相关，这是迈向更加动态化的网状网络拓扑结构的第一步。rel-17还将关注降低终端功耗、增强nr+lte和nr+nr双连接组合的更多机制，包括单独设立针对动态频谱共享（dss）技术增强的项目。值得一提的是，3gpp还将开始多sim卡标准的制定，这也是其顺应行业趋势首次制定此方面的标准。为了支持全新用例并进一步提高网络效率，rel-17还将为公共安全和场馆定点广播用例引入多播，以补充即将完成的基于lte的5g地面广播的标准。
此外，rel-17将支持52.6ghz以上的超高频段。rel-17将优先考虑面向新扩展的60ghz频段制定5g nr标准，60ghz近期已被世界无线电大会确定为部分国家和地区的国际移动通信（imt）频段。由于5g nr支持可扩展的ofdm参数集，rel-15/16中使用的现有毫米波波形可扩展至支持更高频率，但这作为rel-17新项目的一部分还有待验证和确认。
图2：持续增强5g nr宽带
扩展对物联网（iot）的支持
qualcomm的5g愿景是连接万物，rel-16为诸多5g物联网服务创造了全新机遇，包括高性能物联网（例如工业物联网）和低复杂度物联网（即带内emtc/nb-iot），两者都是rel-16规范的一部分。
为了扩展和优化5g对物联网的支持，rel-17引入了nr-light。nr-light可支持比emtc/nb-iot更强大的新型终端，不仅能够支持不同特性，而且支持比5g nr 增强型移动宽带/超可靠低时延通信（embb/urllc）更小的带宽。例如，nr-light仅占用10mhz或20mhz带宽，就能提供下行链路100 mbps和上行链路50 mbps的吞吐量，使其成为支持高端可穿戴设备以及工业物联网摄像头/传感器等用例的合适技术。
图3：5g nr-light将扩展5g物联网用例
同时，3gpp还将继续推动emtc/nb-iot技术的演进，国际电信联盟（itu）称其为“5g海量物联网”。一方面，技术演进将关注提高nb-iot的频谱效率和数据速率；另一方面，一些项目将研究如何以最小变动使现有nb-iot和emtc（lte-m）平台能够支持卫星传输。这对3gpp而言是相对较新的领域，但该领域的演进必将扩大nb-iot的潜在市场规模，同时拓展面向物联网用例的3gpp解决方案。
更高精度的终端定位和工业物联网
精确的终端定位对于诸多垂直应用至关重要。基于蜂窝技术的定位可与现有的全球导航卫星系统（gnss）互补，而且既适用于户外定位也满足室内定位要求。随着市场对更强大的终端定位能力的需求愈加迫切，5g rel-16规范率先增加了定位支持，定义了如往返时间（rtt）、到达角/出发角（aoa/aod）和到达时间差（tdoa）等关键技术。接下来，rel-17将进一步提升定位精度、降低时延、扩大容量，并将定位精度降低至厘米级。这些演进对工业物联网用例尤为重要。
在rel-16中，支持工业物联网应用的大量工作已经完成，近期qualcomm与西门子、博世力士乐等工业生态系统领军企业的合作已取得丰硕成果。在此背景下，rel-17将着眼于增量提升，包括在工业物联网用例中使用免许可频谱的评估。
图4：增强5g定位功能和效率
面向xr（扩展现实）的研究
5g技术在xr终端和网络之间建立高速低时延链路，为重构移动xr服务交付方式创造了可能。通过利用边缘云服务器增强终端侧处理，并以更高能效支持低时延的逼真图形和视觉呈现，xr终端的工业设计将不再受限于传统散热、功率和外形等方面的限制——qualcomm称其为“无界xr（boundless xr）”。为了给下一代xr体验铺平道路，3gpp rel-17将启动一项研究项目，面向更广泛类别（即vr、ar等）的不同用例分析5g网络性能。
图5：面向无界xr优化5g网络
支持汽车、智能手机和公共安全等用例的终端直通功能
在rel-16中，蜂窝车联网（c-v2x）是为满足高性能汽车用例需求而开展的重要项目之一。c-v2x通信不仅涉及汽车、卡车等传统车辆，还涉及行人、骑行者和微型车等其它道路使用方。为了将c-v2x技术扩展至其它道路使用方，智能手机等新型终端需要支持终端直通功能。为了更好地支持使用电池的智能终端的终端直通功能，rel-17将着力推动终端直通功率和频谱效率优化。rel-17还将致力于提升rel-16 nr v2x运行的效率。此外，rel-17将研究rel-16版本中的终端直通如何提供中继能力。值得注意的是，这些研究对于公共安全领域也有重要意义，公共安全将是受益于蜂窝和5g技术演进的诸多领域之一。
其它项目和领域
除上述项目之外，rel-17将在rel-15/16的基础上，继续推动其它5g前沿技术和应用的发展，包括卫星通信、ran切片和自组织“智能网络”概念的演进，这些概念与当前的解聚ran趋势紧密相关。
展望2020年及未来
作为5g开局之年的2019已经过去，但我们仅仅处于5g时代的起点。未来十年，5g将开启激动人心的无限可能。2020年将成为移动生态系统的又一个里程碑之年，伴随着全球5g商用部署的进一步扩展、rel-16标准的完成，以及rel-17项目的启动，我们将继续重塑世界相互连接、计算和沟通的方式。
编辑：muyan来源：eeworld
