来源:中国电子报 原作者:张心怡
“5g的商用速度比4g快很多。全球已有超过45家oem厂商推出或宣布推出5g终端,超过50家运营商部署5g商用网络,超过345家运营商正在投资5g。从终端角度看,2022年5g手机出货量预计达到7.5亿部;2023年全球5g连接数预计超过10亿,2025年达到28亿。” 高通中国区研发负责人徐晧在3月31日进行的“5g的未来”媒体分享会上表示。
按照3gpp最新工作计划,5g第二阶段标准(rel-16)预计今年6月完成,第三阶段标准(rel-17)的预定冻结日期为2021年12月。第二、第三阶段新标准透露了5g演进的哪些方向?将对人们的生产生活带来哪些影响?
新标准有哪些亮点
rel-15是5g标准的第一个版本,在这个版本中最重要的场景是embb(增强移动宽带),主要的目标是能够实现5g在智能手机的应用。第二阶段标准rel-16除了继续演进增强移动宽带以外,将进一步完善urllc(超可靠低时延通信),并首次引入了5g车联网技术和免许可频谱设计技术。
具体来说,rel-16增强了6ghz以下和毫米波的通信,增加了更多关于手机节能方面的功能和标准设计,引入了5g免许可频谱设计,为实现5g在小区与小区之间的无间断切换增强了移动性,并增强了毫米波和中频段的载波聚合。同时,rel-16将提供更加精准的5g定位功能,并进一步增强urllc能力以支持工业物联网、企业专网应用。
rel-17引入了针对可穿戴设备的5g技术,在现有5g的基础上构建nr-light(简单版的5g)来支持可穿戴设备。5g nr-light基于现有的5g技术,实现更低复杂度、更高能效和更低成本,让5g nr芯片应用到高端可穿戴设备、智能电网、高级物流跟踪及健康监测等应用中。
支持5g功能扩展
除了在标准上不断地引入新的功能,5g应用也持续在垂直领域扩展,包括手机、电脑、固定无线接入、工业物联网、面向企业和汽车的网络以及企业专网等。
xr(虚拟现实、增强现实、混合现实等)是5g最受关注、与消费者结合最紧密的落地场景之一。由于xr多为头戴而非手持设备,对功耗低、体积小、重量轻有着天然需求。
高通针对5g网络下的xr做了两方面的努力。一是提升集成度并最大限度降低芯片的能耗;二是做一定的分布式处理,把xr眼镜上需要处理的部分工作放至边缘云,以此减少眼镜端的处理需求。
“这样的分布式处理需要非常强的5g连接,保证在xr眼镜和边缘云之间有低时延、高容量、高可靠的连接。在空口端,需要使用5g urllc技术,还会用到边缘云计算和分离式渲染,才能做到在眼镜端的功耗最低和运算量最小。”徐晧说。
5g还将重构未来工厂的运行方式。在高通展示的案例中,5g的多项能力在一个工厂车间集中体现。车间大量的传感器需要5g的海量物联网技术;工作人员佩戴的vr/ar眼镜等计算机视觉设备需要xr技术和5g连接,属于增强型移动宽带;对机械臂的精准控制需要低延时。同时,自动导引运输车需要结合5g和自动驾驶技术,工业机器人则是5g和工业制造融合的典型用例。
对于厂房或者码头等场景,如果能够组建企业专网,就可以通过5g和人工智能提供定制化服务,实现实时监测物流等能力。徐晧指出,5g企业专网有三个优势:一是能够精准优化应用场景,设置服务定性指标,更好地支持生产需求,二是专用网是本地网络,容易部署,能独立达到企业需要的功能特性;三是更加安全,将更多敏感数据存在本地,无需上传公用网络。
在未来5g标准中,c-v2x(蜂窝车联网)将继续演进,为实现自动驾驶奠定基础。徐晧表示,5g c-v2x主要能带来三个方面的提升:
一是增强安全性,提升实时情境感知、全新类型传感器数据共享水平。由于5g速率更快,可支持车与车之间的传感器数据分享。
二是减少行车时间,提高能源效率。5g引入了协作式驾驶,不仅有ai支持的单车智能,还可以通过车联网以及车与车之间的协作式驾驶提高整体行驶效率。
三是加速网络效应。5g相比4g在网络容量、网络速率上有很大的提升,为传感器共享及路侧基础设施部署带来众多效益。
rel-16的另一个重要技术应用是5g nr定位。徐晧指出,5g nr定位有三个优势。一是支持室内定位;二是基于蜂窝通信而非卫星通信实现定位,与其他定位技术互为补充;三是支持更高定位精度及更低时延,能够满足多样化的服务需求。
在精准方面,rel-16可以支持在80%的时间实现室内3米和室外10米的定位精度,并支持更优化的定位功能。比如,只需要将一个基站发射的信号传输给手机,手机马上将信号回传,从往返时间计算出基站到手机的距离,然后通过到达角和出发角定位用户位置。这种方法相比通过三个基站进行定位的4g lte定位技术更有效率,灵活性也更高。rel-17在精度方面达到亚米级,支持精准工业制造、工业厂房设计开拓等全新应用场景。同时,致力于实现更低的时延,在连接能力方面实现更大提升,未来将为数百万部物联网及汽车等终端提供支持。
封面图片来源:拍信网