R17凍結！中國聯通李福昌盤點5G標準演進之路

作者：梅雅鑫 責任編輯：王禹蓉 2022.06.15 08:02 來源：通信世界全媒體

通信世界網消息（CWW）你知道嗎？3G的標準是2002年制定發布的，4G的標準是2012年發布的，而5G 標準R15版本在2018年就得以發布，推進速度更快。

但是按照技術演進階段劃分，行業一般將R15/16/17這三個版本稱為5G演進的第一階段。2022年3月份，3GPP就完成了R17的功能性凍結；本次會議則完成了R17 ASN.1協議凍結，這標志著5G技術演進第一階段（R15/R16/R17）的圓滿結束，也預示著5G演進的第二階段的順利開啟。

與3G、4G時代的多標準并存不同，5G時代全球統一標準已成事實，統一的5G標準有利于統一全球技術創新方向，更能夠有效降低企業創新成本，對整個5G產業發展起著巨大推動作用，對全球產業鏈合力具有重大意義。與此同時，全球統一標準意味著“誰把握了標準主導權，誰就控制了產業發展的制高點”。

從通信標準的發展歷程和通信技術的發展速度來看，中國力量在通信標準中的話語權不斷擴大。中國聯通作為3GPP 5G技術標準的積極參與者，始終堅持著標準引領、技術先行的理念，開展了大量5G網絡、終端等國際標準的創新工作。

為詳細了解中國聯通在5G標準制定過程中的積極貢獻，通信世界全媒體記者第一時間采訪到中國聯通研究院無線技術研究中心總監李福昌，他與所有通信行業從業者一樣，十分關注此次R17標準凍結，與此同時，他還基于自己的研究領域，與業界分享了自己的觀點與看法。

5G商用仍以R15、R16為主，預計2023年推出R17產品

標準的制定是一個漫長的過程，而從標準制定到產業商用至少需要一年以上的時間。受全球疫情的影響，這個轉化時間呈現加長趨勢。

據了解，5G R15正式版本于2019年6月凍結，主體是面向消費類市場，如智能手機等產品，拓展和增強其eMBB特性，使用戶感受到1Gbps+級別的超高速率體驗；5G R16版本于2020年7月正式凍結，在進一步增強其eMBB特性的同時（如多天線技術增強、移動性增強、CA和DC能力增強、終端節能、終端信令優化等），還進一步完善了uRLLC特性，拓展和深化了垂直行業的應用場景。

5G商用三年來，中國聯通在5G標準方面積極創新。比如，中國聯通與中國電信兩個大型運營商開展5G全生命周期網絡共建共享屬全球首例，拉動了上下游產業鏈，引領了全球5G發展。為解決5G共建共享難題，中國聯通攜手中國電信，并聯合眾多合作伙伴開展協同創新，在5G共享技術、器件、設備、組網、運營等方面取得了重大突破。圍繞5G共建共享技術創新，獲國家發明專利授權100項、軟件著作權10項；牽頭3GPP標準20項，牽頭CCSA標準40項；5G相關研究成果獲得省部級獎勵10項。

同時，在3GPP R16 5G標準中，中國聯通還牽頭2.1GHz頻段50MHz帶寬的項目，這個首次在FDD頻段上擁有連續50M大帶寬的項目，是中國聯通和中國電信在5G共建共享的深化合作的標志，推動了全球5G網絡及終端設備支持FDD大帶寬的產業快速發展，并為中國的5G用戶提供更優的5G服務體驗；R16中，中國聯通牽頭的NSA FDD+TDD高功率終端標準有效提升3.5GHz網絡的上行覆蓋能力，為用戶帶來更好的邊緣服務體驗。在終端一致性測試標準方面，中國聯通也牽頭了SA架構下射頻一致性的終端標準，進一步推動了5G SA終端產業的成熟。

經過近幾年的快速發展，基于R15、R16標準的產品層出不窮。李福昌介紹，目前大部分商用的5G產品主要基于R15版本+R16版本部分功能?？傮w來看，R16部分功能已經成熟，需要針對不同的應用場景持續完善；R17標準剛剛凍結，目前產業界正積極評估，預計2023年下半年會有相關產品推出。

“5G演進功能的推進要堅持循序漸進的原則，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，要避免出現為追求進度而導致研發成本過大卻無法分攤進而影響行業發展的情況。”李福昌特別提到。

在李福昌看來，目前產業界可考慮優先推進的能力有以下兩大塊：一是5G基礎能力增強相關功能，包括網絡切片能力增強、網絡智能化功能、MIMO增強、UE節能、干擾抑制等等；二是垂直行業應用場景廣泛的急需功能，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。

R17版本凍結，增強5G“能力三角”

作為前兩個5G標準版本的持續推進，5G R17為多項基礎性技術帶來了更多增強特性，包括容量、覆蓋、時延、能效、移動性。同時，R17支持的擴展特性主要包括：

1. 將毫米波頻段從24.25-52.6GHz擴展至高達71GHz；

2. 面向較低復雜度物聯網終端引入輕量級的5G NR-Light(即RedCap)；

3. 支持非地面網絡(NTN)，也就是衛星通信；

4. 引入擴展直連通信功能；

5. 引入獨立組網廣播增強特性和混合模式多播支持；

6. 支持增強的IAB和簡單中繼器，擴大了FDD和TDD的網絡覆蓋。

李福昌表示：“R17版本的凍結，將進一步促進5G能力再上新臺階?！?/span>

首先，MIMO增強、MR DC/CA技術、毫米波新頻段的引入等，將持續提升5G網絡容量，可以較好地解決5G發展期隨著用戶DOU增加導致的容量不足問題，更好的保障5G用戶服務體驗。

其次，無線切片、uRLLC增強的技術完善，將進一步提升5G賦能垂直行業的能力，uRLLC面向工業IoT、時延敏感通信等業務，構建精確的定時精度和端到端低時延高可靠能力。R17對uRLLC技術進行了持續完善，引入的技術方案包括UE內資源搶占/復用、HARQ-ACK反饋增強、授時傳播時延補償、上行時間同步、UE-UE間時延敏感通信、確定性的QoS增強、時間同步服務、策略及計費控制、5GS確定性應用的存活時間控制、非授權頻段uRLLC等等，將進一步推進uRLLC技術的成熟和應用，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。

再次，RedCAP通過支持較低復雜程度的5G終端，其性能介于NR eMBB與LTE Cat1/Cat1bis間（數據速率~100Mbps），實現了性能和成本之間的平衡，預計會開啟物聯網業務新藍海。RedCAP通過支持較低復雜程度的5G終端，其性能介于NR eMBB與LTE Cat1/Cat1bis間（數據速率~100Mbps），實現了性能和成本之間的平衡。其應用范圍廣泛，可滿足低成本、低功耗、中等數據速率的物聯需求，主要涵蓋工業無線傳感器、視頻監控和智能可穿戴設備三大場景，預計到2030年全球連接數將達到近百億。

最后，NTN網絡逐步打造以地面網絡為依托、以天基網絡和空基網絡為拓展的立體分層、融合協作的網絡，進一步解除人類通信溝通受自然界的束縛，走向“詩和遠方”。

中國聯通積極參加3GPP R17標準化工作，在3GPP R17牽頭NR QoE（用戶業務體驗）、高功率終端、CP/UP分離架構等國際標準。其中：

l NR QoE構建5G首個基于用戶業務質量采集、上報的新機制，為5G網絡構建5G新業務端到端業務體驗保障的新能力；

l 牽頭多項5G FDD頻段高功率終端標準立項，解決5G終端提高FDD頻段終端發射功率所面臨的SAR、MSD等指標能力的創新方案，引領全球5G FDD高功率終端創新技術方案國際標準制定；

l 面向5G架構演進新需求，牽頭CP/UP分離架構標準立項，為5G基站靈活部署提供創新解決方案。

R18瞄準5G-Advanced，拓展5G“能力三角”

隨著R17標準的凍結，3GPP也啟動了面向R18的標準制定工作。在李福昌看來，隨后的R18/19等版本，被稱為5G演進的第二階段，即為5G Advanced階段。

R18是5G-Advanced第一個重要版本，重點布局5G網絡演進技術，兼顧5G網絡功能增強、前沿新技術研究?？傮w來看，5G-Advanced在ITU定義的5G三大標準場景eMBB、mMTC、uRLLC基礎上，進一步進行了深入的增強和擴展，新增了新場景，將5G的“能力三角”不斷拓展，可以極大地豐富5G產業空間。

從技術領域看，R18主要技術包括低復雜度RedCAP增強、NR場景的XR增強，NR QoE增強、5G網絡節能方案、非地面網絡增強（NTN）、IoT接入非地面網絡、NR全雙工新技術研究等等，多方位地提升5G場景能力。

據李福昌介紹，R18立項工作于2021年啟動，在本次會議上基本完成R18立項的全部工作，總計40余個R18立項課題。按照3GPP的后續工作計劃，R18版本預計2024年初凍結ASN.1；2024年Q2開始R19標準制定。

面向2025演進，中國聯通在2021年3月份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5G-Advanced技術演進路標。未來，中國聯通將結合用戶5G用戶和業務需求，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，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5Gbps，成功實現多路8K高清視頻回傳，滿足行業大上行需求。后續圍繞上行載波聚合、TX上行選擇發射功能、上行高功率終端功能等持續提升用戶體驗。

在高精度定位方面，中國聯通持續推進3GPP R16定位增強技術創新應用，并聯合推進R17/R18定位增強標準化，持續提升5G定位精度。在產業合作方面，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2~3米，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；在美的工廠首次實現1米的定位精度。后續將重點打造高精度的通用能力，推進高精度定位的產業化進程。

在高可靠低時延技術方面，循序漸進推進網絡提供能力。uRLLC是5G三大主要應用場景之一。3GPP通過R15/R16/R17三個演進版本，定義了uRLLC場景和關鍵性指標，對uRLLC關鍵技術開展研究。中國聯通將持續依托標準化工作、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到4ms的逐步躍升。

中國聯通非常深入參與3GPP國際標準制定，非常密切參與R18技術需求、立項課題的討論。未來，中國聯通將更加緊密參與R18國際標準制定，在中國聯通牽頭項目NR QoE（用戶業務質量）增強等R18重點項目保持研發資源投入；另外也積極參加XR增強、智能節能、垂直行業能力增強、非地面網絡等標準化制定，加快推動R18標準成果在現網商用落地，為我國各行業數字化轉型提供更加強大的5G網絡新生態新能力。

對于未來5G技術如何快速與產業融合發展，李福昌建議，5G要結合用戶和業務的需求和疼點，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。

具體來講，一是加強5G融合標準制定，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；二是充分收集業務需求，產業相關方一起協同推進3GPP R18相關標準化工作，做好準制定過程中的“大合唱”；三是加強新技術預研，針對高頻通信、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長期演進和6G技術演進儲備技術基礎。

（備注：青蛙工業云平臺目標是幫助黑龍江工業企業、哈爾濱工業企業的數字化轉型貢獻出自己的一份力量，嚴把數字轉型方案的質量關，結合黑龍江工業云的政策以及哈爾濱智能制造等相關的產業政策，為龍江工業企業數字化轉型開辟一條新出路，提供一個快速有效的提產增量的解決方案，助力黑龍江工廠企業實現快速升級改造。）