无线数字通信发展和成功的历程是一个化繁为简、逐渐形成统一标准的过程。如火如荼的5g有着明确的演进路线图。2018年,5g第一个版本r15冻结;2020年7月3日,r16标准冻结,也标志着5g有了第一个演进版本。同时,3gpp已经紧锣密鼓启动了r17技术标准的研究工作,并初步规划了r17的主要技术特征和计划时间表,继续对现有版本标准进行增强演进。
纵观通信技术发展迭代可以发现,5g进程是其中比较特殊的。“从5g时代开始,全球有了第一个统一的标准,全球产业链协作与发展、共同推进统一标准制式。”idc电信与物联网研究部高级经理崔凯在接受记者采访时表示。
5g生态更加复杂
2015年,itu正式发布了5g的愿景需求,明确了5g必须支持增强移动通信(embb)、低时延高可靠(urllc)和海量物联网连接(mmtc)三大场景,3gpp的标准专家们随后展开了5g技术标准化研究,以满足itu对下一代移动通信网络提出的需求。可以说,5g需要解决的不仅是人与人的连接,更需要解决物与物、物与人的连接问题。而这又带来一系列新的挑战。
在崔凯看来,全球统一的5g标准会关联更多的相关利益方,尤其5g更多的是要解决人与人之外的连接,这将涉及更多的生态伙伴。之前的几代移动通信技术,产业链主要涵盖运营商、设备商、手机终端厂商等,产业链条相对简单,而5g时代应用将逐渐从消费领域走向行业领域,更多赋能垂直行业,将涉及更多的tob行业用户、行业协会及组织,甚至需要对某些特定应用场景提供定制化应用等。这也将导致5g生态更加复杂,从而在5g标准推定上需要更多的沟通成本。
从3g的三分天下,到4g的两大阵营,再到5g化繁为简,只有一种帧结构的统一空口设计,这背后是全球专家在3gpp、itu、imt-2020、gti等产业组织的充分讨论、共同协同,不仅汇聚了集体智慧,实际上也形成了全球分工、产业合作的规则,这是过去30年无线技术标准工作能够持续正循环的重要原因。
目前来看,5g标准和产业发展正处于通信技术和行业数字化结合的关键时期,也是带动数字经济发展的重要时刻,加强全球产业协同,推动无线技术标准统一、共同发展,已经刻不容缓。“5g时代行业细分领域多、产业链条长等特点将催生更为复杂的生态,故而对于5g标准制定,产业链要秉持更加开放的心态,开放、灵活、合作是5g标准发展的必然趋势。”崔凯表示。
r16标准冻结,利好b端产业
r16版本主要针对的是低延时高可靠的场景做的标准定义。在3gpp的标准规划里,本来r16应该在2020年3月发布,但是由于沟通效率的原因,以及新冠肺炎疫情的全球暴发,r16版本推迟发布。在崔凯看来,r16冻结时间的推迟对全球5g商用部署并未造成太大影响。其实,在标准冻结之前,全球产业链已经进行相关测试、验证,随着r16标准的冻结,不确定因素被消除,意味着各厂商可依据该标准进行相应产品的研发和量产,从而将进一步5g开发成本减低,也进一步加快全球5g网络部署的进程。
“r16主要满足低延时、高可靠的5g场景,“基于r16的特性,未来5g将在工业互联网、车联网等应用场景实现商业价值。”崔凯表示。
在工业应用领域,r16能够提供更高要求的urllc能力,支持时延敏感网络(tsn)、工业局域网、5g专网等行业应用。
在以车联网为核心的交通领域,将催生更为丰富的应用场景。早在2017年3gpp发布的r14版本中,就明确了c-v2x(蜂窝车联网)的技术规范。而在r16支持了v2v(车与车)和v2i(车与路边单元)直连通信,通过引入组播和广播等多种通信方式,以及优化感知、调度、重传和车车间连接质量控制等技术,实现v2x支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。
此外,r16对nr的非授权频谱的利用做了优化,以及对5g的能效做了提升。
值得注意的是,r16完全依托于sa架构,这将加速nsa组网向sa组网过渡,5g sa的规模商用将进一步加快5g r16的商用进程,预计5g r16将于2020年四季度或2021年上半年规模商用。
r17或将延至2021年年底出炉
在r16冻结的时刻,3gpp工作组已经展开了r17的工作。崔凯表示,r17将进一步优化,r17相对r16将进一步延展5g能力,将更加全面地面向垂直行业,增强面向行业的能力建设,比如基于5g的广播能力、卫星通信、对空基站、无线侧切片、5g的增强专网、5g的边缘计算、增强的车联网、5g的授权频谱与非授权频谱的融合等。
目前来看,受新冠肺炎疫情的影响,r17的批准日期依然有被推迟的可能。崔凯预计,r17的最终发布或将延至2021年年底。
值得一提的是,nb-iot技术不仅在过去一直紧随通信技术标准的发展,在未来,nb-iot技术更是会继续与通信技术发展保持协同。尤其是2019年,3gpp正式向itu-r提交5g候选技术标准提案。其中,nb-iot被正式纳入5g候选技术集合。据悉,早在3gpp r13协议中,nb-iot核心标准就已冻结;r15协议更是支持nr与nb-iot的共存部署方案,从而确保了5g部署后存量nb-iot终端业务不受影响;r16协议明确支持nb-iot接入5g新核心网,确保nb-iot在5g时代技术发展的连续性;在r17协议中,nb-iot已经具备平滑过渡到5g的能力,将作为5g时代的重要场景化标准持续演进。更为关键的是,近日itu-r wp 5d#35e远程会议宣布:3gpp 5g技术(含nb-iot)满足imt-2020 5g技术标准的各项指标要求,正式被接受为itu imt-2020 5g技术标准。这也意味着,由中国产业链主导的nb-iot,不仅在实践中获得了全球产业链的广泛认可与支持,而且正式纳入全球5g标准。“nb-iot平滑演进至r17也将极大地促进我国nb-iot产业发展。”崔凯最后表示。
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