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2023/10/31 15:44

5.5G兌現(xiàn)5G的承諾

賽立信通信研究部  謝劍超

5G技術(shù)作為第五代移動通信技術(shù),一度承諾了高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲和大容量等革命性特性,引發(fā)了廣泛的期望。伴隨5G技術(shù)落地,其并不能滿足所有行業(yè)的應(yīng)用需求,5G所承諾的變革并未完全出現(xiàn)。

隨著應(yīng)用場景的延伸和擴(kuò)展,業(yè)界對5G提出了新的性能需求,5.5G應(yīng)運(yùn)而生。5.5G,又稱5G-A(5G-Advanced),被視為5G走向6G的中間過渡階段。與2019年開始商用的5G相比,5.5G將帶寬速度提升10倍、時延降低10倍、連接密度提升10倍,定位精度也從5G的亞米級提升至厘米級。GSMA移動智庫負(fù)責(zé)人Peter Jarich表示,5.5G開啟“第二波5G浪潮”,這將是“履行更廣泛的5G承諾的核心”。

5.5G否能夠?qū)崿F(xiàn)5G最初的承諾成為了一個備受關(guān)注的問題。本文將探討5.5G的發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)優(yōu)勢、應(yīng)用場景、挑戰(zhàn)以及未來的前景,以評估其實(shí)現(xiàn)5G承諾的可能性。

一、5.5G的發(fā)展現(xiàn)狀

3GPP Release 18代表著5.5G(5G-Advanced)的開端。5G Advanced建立在由3GPP Release15、16和17所定義的5G的基礎(chǔ)版本之上。R18(5G Release 18)預(yù)計(jì)將于2023年的年底或2024年第1季度完成。

圖1 3GPP標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時間表

5.5G的發(fā)展目前已經(jīng)進(jìn)入了積極的階段,包括設(shè)備供應(yīng)商、國內(nèi)運(yùn)營商和國外運(yùn)營商的積極參與。華為愛立信、諾基亞、中興通訊等設(shè)備供應(yīng)商正在研發(fā)和制造5.5G設(shè)備,并計(jì)劃在2024年推出商用設(shè)備。中國移動、中國電信中國聯(lián)通等國內(nèi)運(yùn)營商已經(jīng)開始進(jìn)行5.5G試驗(yàn)和部署,并計(jì)劃在2024年商用。國外運(yùn)營商如AT&T、Verizon、T-Mobile等也積極參與5.5G的試驗(yàn)和部署。

二、5.5G的特點(diǎn)與優(yōu)勢

5.5G優(yōu)化如下幾個方面:一是持續(xù)增強(qiáng)寬帶能力;二是面向垂直行業(yè)的精細(xì)化設(shè)計(jì);三是新業(yè)務(wù)場景開發(fā)。

表1 5G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)特點(diǎn)匯總

5G標(biāo)準(zhǔn)名稱

R15

R16

R17

R18

階段劃分

5G基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

5G完整標(biāo)準(zhǔn)

5G增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)

5.5G

凍結(jié)時間

2019年3月

2020年7月

2022年6月

2023年底或2024年初

技術(shù)特性

側(cè)重場景

eMBB和基礎(chǔ)
URLLC

eMBB增強(qiáng)和
uRLLC能力完善

持續(xù)擴(kuò)展

5GA

增強(qiáng)移
動寬帶

中低頻
eMBB
基礎(chǔ)毫米波
Embb

毫米波
eMBB增強(qiáng)
傳輸和部署能力

擴(kuò)展頻段:
中頻、毫米波
天線能力持續(xù)提升
初步拓展空天地覆蓋

持續(xù)增強(qiáng)移動寬帶:
提升頻譜效率
業(yè)務(wù)能力提升
提升部署靈活性
非地面通信增強(qiáng)

低時延
高可靠

基礎(chǔ)uRLLC承載完善的

完善的uRLLC能力
支持時間敏感網(wǎng)絡(luò)
基礎(chǔ)車聯(lián)網(wǎng)

高容量uRLLC
更豐富車聯(lián)網(wǎng)場景

垂直行業(yè)精細(xì)化設(shè)計(jì):
專用類型終端
專有場景增強(qiáng)
更靈活組網(wǎng)方案

物聯(lián)網(wǎng)

NB-IoT技術(shù)支持的mMTC

5G核心網(wǎng)支持NB
IoT和eMTC

中高速大連接物聯(lián)網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)基
礎(chǔ)能力

服務(wù)化架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)
計(jì)
服務(wù)化協(xié)議定義
網(wǎng)絡(luò)切片,邊緣計(jì)算

直連通信(NR
V2X)、米級定位、5G廣播
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)智能化

亞米級定位
多播廣播
5G與人工智能融合

新業(yè)務(wù)場景開發(fā):
新業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)要求
AI增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能
支持各類AI應(yīng)用

安全

基本安全機(jī)制

安全架構(gòu)演進(jìn)

物聯(lián)網(wǎng)安全

相對于5G,5.5G具有更快的傳輸速度、更低的效率損耗、更可靠的網(wǎng)絡(luò)連接等明顯優(yōu)勢。

表2 5.5G重要指標(biāo)優(yōu)勢

特征

5G

5.5G

數(shù)據(jù)速率

下行1Gbps,上行~Mbps

下行10Gbps,上行1Gbps

寬帶實(shí)時交互

~x00Mbps

~x00Mbps5-

20ms@99.9%

海量機(jī)器類通信

NB-loT,RedCap

新增無源物聯(lián)

低時延高可靠通信

20mslevel

4mslevel

位置精度

米級

厘米級

感知能力

距離、速度

三、5.5G的應(yīng)用場景

5.5G的到來將為各行各業(yè)的發(fā)展帶來新機(jī)遇。超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等領(lǐng)域?qū)⑹芤嬗?.5G技術(shù)的應(yīng)用。

1、消費(fèi)類應(yīng)用

5.5G在傳統(tǒng)消費(fèi)類應(yīng)用場景上將有更大的提升。5.5G的峰值速率可達(dá)10Gbps,是5G的10倍,這將為超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、在線游戲等應(yīng)用提供更流暢的體驗(yàn)。此外,5.5G的延遲可降低至毫秒級,這將為云游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用帶來新的可能。

2、垂直行業(yè)應(yīng)用

5.5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等垂直行業(yè)應(yīng)用上將有更廣闊的空間。5.5G的連接數(shù)量可達(dá)千億級,這將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等應(yīng)用提供更大的連接能力。此外,5.5G的低延遲和高可靠性將滿足工業(yè)控制、車路協(xié)同、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用的需求。

四、5.5G發(fā)展挑戰(zhàn)

1、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和更新

5.5G的高速度和大容量需要更強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施支持,包括更先進(jìn)的基站光纖網(wǎng)絡(luò)。這需要運(yùn)營商投入大量的資金和時間進(jìn)行建設(shè)和升級,特別是在城市和高人口密度區(qū)域,這會加大部署難度和成本。另外,云計(jì)算中心的建設(shè)和布局也需要大量資源投入,因?yàn)樗鼈冃枰獫M足5.5G帶來的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理需求。

2、頻譜資源限制

盡管5.5G的頻譜效率已經(jīng)得到了顯著提升,但仍然需要更多的頻譜資源來滿足其高速度和大容量的需求。然而,頻譜資源是有限的,并且受到政府監(jiān)管和分配的影響,這可能會使得運(yùn)營商的部署成本增加,同時也可能加大技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。

3、安全和隱私問題

隨著5.5G網(wǎng)絡(luò)速度的提升,網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益突出。為了保護(hù)用戶數(shù)據(jù)和隱私,運(yùn)營商需要投入更多的資源來升級和完善安全措施,這會增加部署的成本,同時也是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。此外,由于5.5G支持更多、更復(fù)雜的應(yīng)用場景,不同應(yīng)用場景下如何保障數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)也是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。

五、5.5G發(fā)展契機(jī)

5.5G技術(shù)迎來的發(fā)展契機(jī)是令人興奮的。相較于5G技術(shù)的初期應(yīng)用,5.5G技術(shù)在推出時,自動駕駛、人工智能、機(jī)器人技術(shù)、VR/AR等領(lǐng)域都已經(jīng)接近成熟。未來,5.5G技術(shù)有望引發(fā)多個重大領(lǐng)域的革命性變化。

1.自動駕駛走向成熟:2023年上半年,國內(nèi)新能源汽車L2級輔助駕駛功能裝車率已經(jīng)逼近40%。目前全國已建設(shè)17家國家級測試示范區(qū)和7個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū),并有16個智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展的試點(diǎn)城市;贚4或L5級別的全自動駕駛預(yù)計(jì)將在未來一至兩年實(shí)現(xiàn)。5.5G的高速、低時延和大容量特性將推動自動駕駛技術(shù)的發(fā)展。

2.人工智能走向普及:繼OpenAI之后,國內(nèi)人工智能語言模型相繼涌現(xiàn),如百度的“文心一言”、騰訊的“混元大模型”、阿里的“通義大模型”、華為的“盤古大模型”等。5.5G的高速連接將加速大模型人工智能的普及。

3.機(jī)器人的廣泛應(yīng)用:在制造業(yè)、醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)和日常生活中,機(jī)器人逐漸得到廣泛應(yīng)用。例如遠(yuǎn)程操控機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù),遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制農(nóng)場設(shè)備,智能家庭助理。5.5G的低時延和高可靠性將為機(jī)器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用打開大門。

4. AR/VR生態(tài)逐漸成熟:AR/VR已經(jīng)充分探索各種虛擬體驗(yàn),如虛擬旅游、虛擬會議、虛擬表演和虛擬培訓(xùn)等。5.5G的高速和低時延將提供更好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)體驗(yàn)。

總而言之,5.5G技術(shù)的發(fā)展將為自動駕駛、人工智能、機(jī)器人技術(shù)、AR/VR的實(shí)現(xiàn)和普及提供強(qiáng)大支持。隨著各種技術(shù)應(yīng)用的成熟,我們將看到5.5G技術(shù)的廣泛普及,而5.5G技術(shù)也將進(jìn)一步推動這些應(yīng)用的普及和發(fā)展,促成真正顛覆性的爆款5G應(yīng)用誕生。

六、未來前景及結(jié)論

盡管存在一些挑戰(zhàn),但5.5G的發(fā)展仍然值得期待。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和商用化進(jìn)程的推進(jìn),更多實(shí)際的應(yīng)用場景和解決方案將出現(xiàn),而5G初期所允諾的變革也將逐步成為現(xiàn)實(shí)。

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寫得不太好

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