面向垂直行業賦能,推動5G-Advanced功能演進需循序漸進
面向垂直行業賦能,推動5G-Advanced功能演進需循序漸進
作者:北京信通傳媒有限責任公司 周璇 責任編輯:包建羽 2022.06.08 15:34 來源:通信世界全媒體
通信世界網消息(CWW)隨著5G網絡發展,to C業務和定制化to B業務的類型愈加豐富,并衍生出一系列新型基礎業務應用,如無人/遠程駕駛、配電自動化、8K視頻傳輸、遠程手術示教、機器視覺、遠程控制、設備定位等,可用于智慧交通、智慧能源、智慧文旅、智慧醫療、智慧教育,以及工業互聯網等垂直行業場景中。
然而不同垂直行業對網絡的需求存在差異,且隨著行業數字化轉型升級,其對性能指標的要求日益提高。例如工業相機2D檢測向機器視覺3D和AI檢測發展,對上行速率需求由原來的100Mbit/s提高到1Gbit/s~5Gbit/s;遠程操控向遠程運動控制發展,對時延的要求由20ms縮短到5ms,可靠性需求由99.9%提升到99.999%;商場導航定位向空間定位資產管理發展,對高精度定位的要求由米級提高到厘米級。
著眼于5G的演進發展,3GPP從R16開始圍繞垂直行業賦能,持續開展5G系統增強技術研究和標準化工作,實現基礎網絡能力的進一步增強,以此滿足大上行、低時延、高可靠、高精度的定位等需求。3GPP在2021年4月正式將5G演進技術命名為5G-Advanced,并定義了5G-Advanced演進技術路徑,預計在2023年或2024年將凍結首個演進標準。
5G-Advanced是5G到6G演進過程中的重要階段
R16版本圍繞“一個核心”(為垂直行業賦能)、聚焦“三大方向”(基礎功能增強、新特性引入、垂直行業擴展)開展標準化工作,自2020年7月R16版本凍結以來,產業界積極跟進,目前在節能、干擾消除、高精度定位、非公共網絡、高可靠低時延等功能方面逐步成熟。2022年3月下旬,R17版本完成第三階段的功能性凍結。R17為5G系統的多項基礎性技術帶來更多增強特性,包括進一步增強的大規模MIMO、5G覆蓋增強、終端節能、頻譜擴展、RedCap、進一步增強的uRLLC等。目前產業界正積極評估,預計2023年下半年將有相關產品推出。R18標準化工作剛剛啟動,產業界將在標準凍結后開展評估、開發等相關工作。
關于5G-Advanced與6G的關系,中國聯通研究院無線技術研究中心總監李福昌表示,5G-Advanced是5G到6G演進過程中的重要階段,具有承上啟下的作用。
一方面,通過5G-Advanced的研究和標準化工作,可以拉動產業鏈共同實現5G功能的完善和能力的提升,可以更好地服務公共用戶和垂直行業用戶,釋放5G的更大潛能。特別是針對5G初期商用過程中發現的問題,提出針對性的技術解決方案,可以持續提升用戶感知,促進5G行業應用健康可持續發展。
另一方面,在5G-Advanced研究過程中沉淀的優秀技術,如果具備持久的生命力,可以推廣到6G繼續應用;同樣,6G潛在技術如果具備在5G-Advanced應用的可能性,也可以提前在5G進行商用,進而實現5G和6G的代際協同發展。
推進5G-Advanced功能演進要循序漸進
關于5G-Advanced演進的節奏,李福昌認為,在推進5G-Advanced功能完善的過程中要做到循序漸進,優先實現業務需求迫切、有較大應用價值的新功能、新能力產業化;避免出現片面追求進度導致研發成本過大,進而影響行業發展的情況。目前來看,產業界可考慮優先推進的能力有以下兩方面。
一是5G基礎能力增強相關功能,包括網絡切片、網絡智能化功能、MIMO、UE節能、干擾抑制等能力的增強。
二是垂直行業應用場景急需的功能,著力點在5G專網通用能力建設上,如大上行、5G LAN、高精度定位、uRLLC等通用功能的標準化和產業化進程。
5G-Advanced技術應用需要運營商及設備、芯片、終端制造企業的支持,需要全產業鏈的共同努力。而5G-Advanced的成功商用,還需要結合用戶和業務的需求及痛點,持續提升差異化的網絡服務能力,以滿足千行百業5G應用需求。具體措施建議如下。
一是加強5G融合標準制定。為了更好地落實5G揚帆計劃,要聚焦礦山、港口、石油化工等行業,基于R16/R17網絡能力,推進5G行業融合標準研究與制定,引領行業發展。
二是面向R18圍繞基礎功能增強、組網覆蓋擴展、垂直行業持續賦能等方面,產業相關方協同推進3GPP相關標準化工作。要充分發揮垂直行業積極性,深入了解行業需求,唱響標準制定過程中的“大合唱”。
三是加強新技術預研。針對更高頻通信、通感融合、智能超表面、空天地網絡融合等領域,加強技術儲備,推動預研和原型驗證,為5G-Advanced和6G技術演進儲備技術。
面向5G-Advanced技術演進,中國聯通在2021年3月完成并發布了彈性空口(CUBE-FLEX AIR)3.0技術白皮書,明確了“泛在”“彈性”“智能”“綠色”四大演進理念和“泛在連接”“彈性敏捷”“體驗確定”“智能自治”“綠色至簡”“云化開放”六大技術路線,制定了5G-Advanced技術演進路徑。
同時,中國聯通積極開展生態合作,與華為在“智構新視界”“智享大上行”“智慧超感知”三大方向合作研究,于2021年5月15日召開了5G-Advanced技術聯合創新發布會;與中興通訊在無線內生智能方向開展創新合作,于2021年6月10日共同發布全球首個無線智能編排網絡商用試點。
在5G網絡建設方面,中國聯通踐行國家5G戰略部署,與中國電信創新合作,建成“覆蓋好、體驗優、TCO省”的高品質5G共建共享網絡,為5G發展夯實了基礎。借助200MHz頻譜共享大帶寬優勢和多頻段載波聚合能力,聯通5G網絡最高可實現2.7Gbit/s下載峰值速率,凸顯共建共享的“技術紅利”。
未來5G-Advanced的重點推進方向
李福昌表示,未來結合5G用戶和業務的需求,還需要持續推進5G-Advanced技術演進,重點聚焦在5G上行能力提升、高精度定位技術、高可靠低時延技術等。
在5G上行能力提升方面,中國聯通創新推出了“智享大上行”技術方案,通過靈活時隙、載波聚合、eMIMO增強、全頻譜上下行解耦和TDD全上行等方面的技術增強,打造上行“千兆”網絡能力。2021年7月,中國聯通在大灣區富士康工廠落地“智享大上行”方案,在300MHz的帶寬下,上行容量可達5Gbit/s,成功實現多路8K高清視頻回傳,滿足行業大上行需求。后續將圍繞上行載波聚合、TX上行選擇發射功能、上行高功率終端等持續提升用戶體驗。
在高精度定位方面,中國聯通不斷推進3GPP R16定位增強技術創新應用,并聯合各方推進R17/R18定位增強標準化,持續提升5G定位精度。中國聯通與華為合作在寶馬工廠開展5G定位試點與示范,實測90%的位置5G定位精度可達到2~3m,為叉車位置跟蹤、自動化調度、電子圍欄、監控車輛安全準入等業務提供定位服務。中國聯通在美的工廠首次實現1m的定位精度,后續將重點打造高精度的通用能力,推動高精度定位的產業化進程。
在高可靠低時延技術方面,需循序漸進提升網絡能力。uRLLC是5G三大主要應用場景之一,3GPP通過R15/R16/R17等演進版本,定義了uRLLC場景和關鍵性指標,對uRLLC關鍵技術開展研究。uRLLC應用場景主要有工業自動化、電力分發、智能工廠、自動駕駛、交通協同、AR/VR、遠程醫療及云轉播等。其中智能工廠、云轉播等對時間確定性要求較高的場景,需要5G與TSN(Time-Sensitive Networking,時延敏感網絡)融合部署。5G與TSN相結合,利用5G無線技術替代實體網線連接,解決傳統工業互聯網布線雜亂、維護難度大、設備靈活度低等問題,可滿足高精度、低時延、高可靠性的時間敏感網絡的需求。中國聯通將依托標準化工作、國家重大課題項目和現網試點,與國內相關科研單位合作,持續推進高可靠低時延提供能力從20ms到8ms,再到4ms的逐步躍升。
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