R17標準宣布凍結：5G毫米波商用邁入新階段

近日，在匈牙利布達佩斯召開(kāi)的3GPP RAN第96次會(huì )議圓滿(mǎn)結束。在本次會(huì )議上，5G R17標準宣布凍結，標志著(zhù)5G第二個(gè)演進(jìn)版本（第三個(gè)版本）標準正式完成。這不僅意味著(zhù)5G技術(shù)演進(jìn)第一階段的圓滿(mǎn)結束，而且也證明了移動(dòng)生態(tài)系統具有強大韌性，并為下一步R18及未來(lái)版本演進(jìn)奠定了基礎。

業(yè)內相關(guān)專(zhuān)家表示，如果R15版本是5G技術(shù)標準的“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系統的多項基礎性技術(shù)帶來(lái)更多增強及擴展特性，例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)增強、定位增強、V2X增強、終端節能、覆蓋增強、擴展的直連通信功能、非地面通信等，還將毫米波頻段擴展到了71GHz，毫米波頻段豐富的頻譜資源可以有效應對未來(lái)移動(dòng)通信系統的高標準、差異化需求。隨著(zhù)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)濟增長(cháng)，為5G應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(xiàn)通信標準的發(fā)展速度大概是10年/G。在短短2-3年的時(shí)間內，5G在全球已經(jīng)得到了廣泛商用。

數據顯示，全球已經(jīng)有210多家運營(yíng)商部署5G網(wǎng)絡(luò )，2020到2025年的5G手機銷(xiāo)量有望超過(guò)50億部。5G的應用已經(jīng)遠不止是智能手機，而是拓展到了更多的垂直領(lǐng)域，比如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、機械控制、工業(yè)制造、能源開(kāi)發(fā)、智能農業(yè)、智慧城市等等。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標準先行。根據5G的標準路線(xiàn)圖，5G標準的發(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?xún)鼋Y代表著(zhù)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)版本構建了一個(gè)靈活的系統架構和可延展的幀結構。這個(gè)統一架構可以同時(shí)支持中低頻（也就是Sub-6GHz）和毫米波頻譜。中低頻段可以達到好的區域覆蓋，而毫米波可以達到極致的峰值速率、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)，能夠針對不同的應用場(chǎng)景和需求。

從應用場(chǎng)景來(lái)說(shuō), Rel-15的重點(diǎn)還是增強型移動(dòng)寬帶技術(shù)（例如智能手機應用），而Rel-16和Rel-17最關(guān)注的是5G的行業(yè)擴展。Rel-16引入了第一個(gè)基于5G的車(chē)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)標準規范。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(wèn)題。對于手機能耗問(wèn)題，從Rel-16開(kāi)始，3GPP標準規范中也引入了一系列節能的優(yōu)化。

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

Rel-17還引入的另一項重要的全新特性，是非地面通信NTN，也就是衛星通信。同時(shí)，Rel-17進(jìn)一步擴展了直連通信功能，支持任意類(lèi)型的兩個(gè)終端之間的通信，對于增強覆蓋和解決自然災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支持的擴展特性之一是將毫米波頻段擴展到了71GHz。同時(shí)，從Rel-17開(kāi)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，將毫米波擴展至uRLLC和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例，同時(shí)還將支持增強定位技術(shù)，為廣泛用例提供定位性能增強，實(shí)現厘米級定位精度。

隨著(zhù)5G標準的不斷演進(jìn)，其商用空間也隨之不斷拓展。通過(guò)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)入更多應用場(chǎng)景，并與人們日常生活和工作產(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 )出現一次代際更迭。然而，在這個(gè)周期內，標準、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，包括我國在內的全球運營(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)景設計的，主要是圍繞著(zhù)非硬實(shí)時(shí)、大帶寬業(yè)務(wù)開(kāi)展的。這就使得當前的5G網(wǎng)絡(luò )在支持一些對于時(shí)延、可靠性等要求苛刻的垂直行業(yè)應用時(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，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)得到充分驗證，商用網(wǎng)絡(luò )和終端部署持續擴展。隨著(zhù)通信連接數的增多和對流量需求的增大，向毫米波頻段擴展是頻譜擴展方面非常重要的趨勢，利用毫米波能夠推動(dòng)各類(lèi)環(huán)境下的多樣化連接體驗，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，向更高頻段擴展是一個(gè)必要趨勢。

Release 17將頻譜從52.6GHz擴展到了71GHz，同時(shí)Release 17還支持60GHz免許可頻段?？梢钥闯?，毫米波頻段的頻率資源十分豐富，可以配置極大的系統帶寬。目前國內主流的基站設備廠(chǎng)家在毫米波頻段已經(jīng)可以通過(guò)載波聚合的方式（4個(gè)200MHz或者8個(gè)100MHz）實(shí)現總共800MHz的系統帶寬。再配合以先進(jìn)的信號處理技術(shù)，5G毫米波通信系統可以輕松實(shí)現Gbit/s數量級的峰值吞吐率。

2022年4月，中興通訊聯(lián)合泰國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高低頻雙連接測試(NR-DC), 實(shí)現了單個(gè)UE下行峰值速率8.5Gbps，上行峰值速率2.17Gbps。

縱觀(guān)全球，毫米波商用進(jìn)展加速。在底層芯片層面，高通新一代調制解調器與射頻系統驍龍X70可實(shí)現全球首個(gè)毫米波獨立組網(wǎng)；MTK的首款毫米波芯片也剛剛問(wèn)世。從網(wǎng)絡(luò )設備角度來(lái)看，多家主流設備廠(chǎng)商相繼完成了IMT-2020 (5G)推進(jìn)組主導的技術(shù)試驗，包括5G毫米波基站功能和外場(chǎng)性能測試等項目。在運營(yíng)商層面，全球45個(gè)國家及地區的180家運營(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，各國政府也給予毫米波極大的政策支持。

隨著(zhù)5G毫米波解決方案的規模不斷擴大以及市場(chǎng)的日益成熟，5G毫米波將實(shí)現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(kāi)，各國相繼分配頻譜，展開(kāi)商用部署。 在我國，隨著(zhù)載波帶寬、幀結構、功率限值等關(guān)鍵指標的逐漸統一和明確以及頻譜的規劃的有序推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)鏈從設備、終端到測試各個(gè)環(huán)節日趨成熟完善，毫米波商用指日可待。