本文來源智次方·物聯網智庫，轉載請標明來源和出處
近日，5G R17標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)宣布(bu)凍結，標(biao)(biao)志著5G第二個演(yan)進版本標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)正式(shi)完成。按照(zhao)3GPP的計劃，R18將開(kai)始對5G Advanced進行標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)化，開(kai)啟了5G標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)演(yan)進的第二階段創(chuang)新，R17作(zuo)為5G標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)第一階段收(shou)官之(zhi)作(zuo)，具有承上啟下的意義，因此(ci)受到業界高(gao)度(du)關注。
北京時(shi)間6月9日晚上(shang)10點零4分，在(zai)匈牙利布達佩斯召開的(de)3GPP RAN第(di)96次會議圓滿結(jie)束(shu)。在(zai)本(ben)次會議上(shang)，5G R17標(biao)(biao)準宣布凍結(jie)，標(biao)(biao)志(zhi)著5G第(di)二個演進版本(ben)標(biao)(biao)準正(zheng)式(shi)完成。按照3GPP的(de)計劃，R18將開始(shi)對5G Advanced進行標(biao)(biao)準化，開啟了5G標(biao)(biao)準演進的(de)第(di)二階(jie)段創新，R17作(zuo)為5G標(biao)(biao)準第(di)一階(jie)段收(shou)官之作(zuo)，具有(you)承上(shang)啟下的(de)意義，因此(ci)受到業(ye)界高度關注。
久(jiu)違的(de)線下會議，見證5G標準的(de)又一里程碑
受(shou)疫情影響，從2020年初起，3GPP針(zhen)對5G標(biao)準(zhun)的(de)工作只能通過線(xian)上(shang)進行，本次會(hui)議是這2年多時間(jian)(jian)來(lai)首次線(xian)下會(hui)議。過去(qu)2年中，來(lai)自各國標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)專家只能通過郵件(jian)和線(xian)上(shang)會(hui)議軟件(jian)形式開(kai)展工作，標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)推進工作遇到非常大(da)的(de)挑戰，而專家們依然能夠不負眾望，克服了重重困難(nan)，按照預定的(de)時間(jian)(jian)完成R17標(biao)準(zhun)的(de)凍結，為(wei)5G后(hou)續產業化(hua)(hua)提(ti)供(gong)了強大(da)后(hou)盾。
5G標準化本身是一個強度很大的工作，工作強度到了什么地步？此前中國移動研究院的一位專家曾經描述數年前可以在線下進行討論時的場景：會議進程可以說是真真正正地將一份時間掰成三份用。以最近一次美國的RAN1會議為例，我們的代表頂著16小時的時差，在會場從周一線上線下連軸討論到周五，5天只睡了20個小時，實在是挑戰了體力和腦力的極限！
工作(zuo)負(fu)荷有(you)多大(da)(da)，5G提(ti)交(jiao)的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)文(wen)檔字(zi)數可以體現出(chu)來。在R16標(biao)準(zhun)(zhun)凍(dong)結之(zhi)前，有(you)媒體曾將(jiang)3GPP所有(you)涉及到5G的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)進行整理統計，最終(zhong)的(de)(de)(de)數據是(shi)什么？3500萬(wan)字(zi)！平均每(mei)篇大(da)(da)約3萬(wan)字(zi)，有(you)些多的(de)(de)(de)甚至能達到20多萬(wan)字(zi)，這些都是(shi)標(biao)準(zhun)(zhun)制定專家們的(de)(de)(de)工作(zuo)成果。假設(she)每(mei)天讀1萬(wan)字(zi)，那(nei)將(jiang)所有(you)文(wen)檔看完也需(xu)要10年時間。
筆者曾在《一群專家，正在用如此“原始”的通信方式創造最先進的5G》一文中引用了標準專家的工作狀態：“由于3GPP的專家居住在全球不同國家和地區，時差的原因不一定能保證同一時間工作，郵件的處理和討論就存在著時延，而且效率遠遠不如面對面交流。然而，很多專家以7*24小時的工作模式， 盡量克服時差和郵件帶來的時延，為有史以來最低時延的無線通信技術做出貢獻。”本身工作負荷已經(jing)非(fei)常高，再(zai)加上線上工作各種不便(bian)，可想(xiang)而知專家(jia)們為了完成R17既定目標(biao)，付(fu)出(chu)了多大努力(li)。
本次在布達佩(pei)斯召開的3GPP RAN全會(hui)，讓一部分(fen)專家現(xian)場(chang)見證了5G標(biao)準(zhun)又一里程碑(bei)誕生。
R17中兩大物聯網新特性值得關(guan)注(zhu)
針對R17版(ban)本標準，3GPP RAN全(quan)會(hui)副主席、中國(guo)移動研究院胡南(nan)博士在接受(shou)人民郵電報采訪(fang)時對R17 標準三大特點進行了(le)詳(xiang)細解(jie)讀，主要包括：
一是商用性能提升。R17在5G規模(mo)商用之后(hou)制定，汲取了實(shi)際部署的(de)(de)經驗和新要求，使標準與應用形成閉環。如(ru)在uRLLC（超(chao)可(ke)靠低延(yan)遲(chi)通(tong)信）增強項目中(zhong)，對(dui)時延(yan)敏(min)感的(de)(de)工(gong)業(ye)控(kong)制網絡的(de)(de)空(kong)口同(tong)步(bu)(bu)精(jing)度在R16的(de)(de)±540納(na)秒，進一步(bu)(bu)提(ti)升到R17的(de)(de)±145納(na)秒至±275納(na)秒，可(ke)有(you)效解決工(gong)業(ye)控(kong)制的(de)(de)同(tong)步(bu)(bu)精(jing)度問(wen)題。
二是引入新特性。為(wei)了(le)進一步拓展5G應用場(chang)景(jing)，R17引入(ru)了(le)“新(xin)(xin)終(zhong)端”“新(xin)(xin)網絡”和(he)(he)“新(xin)(xin)功能(neng)”。通(tong)(tong)過(guo)降(jiang)低終(zhong)端的(de)(de)(de)帶寬和(he)(he)天(tian)線數目、簡(jian)化(hua)雙工傳(chuan)輸(shu)、裁剪(jian)協議流程功能(neng)、減少功耗(hao)開銷等(deng)手段，打造新(xin)(xin)型輕量(liang)級終(zhong)端，滿足(zu)低成本、低功耗(hao)、中(zhong)等(deng)數據速(su)率的(de)(de)(de)物聯(lian)需求，可用于工廠傳(chuan)感、視頻監(jian)控及可穿戴設備等(deng)多種應用場(chang)景(jing)。天(tian)地(di)一體(ti)新(xin)(xin)網絡技術(shu)的(de)(de)(de)衛星天(tian)鏈中(zhong)繼與地(di)面通(tong)(tong)信相(xiang)輔(fu)相(xiang)成，共同構建空(kong)天(tian)地(di)一體(ti)化(hua)立體(ti)融(rong)合網絡，為(wei)用戶提供無處(chu)不在、無時(shi)不在的(de)(de)(de)通(tong)(tong)信服務。
三是探索新方向。5G組網靈活、拓撲復雜，傳統網優面臨成本高、建模難等問題，需通過人工智能等跨域技術(shu)來(lai)解決。3GPP RAN在R17的SON（自(zi)組織網絡(luo)）和MDT（最(zui)小化路測）中首次探(tan)索了(le)5G與AI的融合(he)，制定了(le)統一的功(gong)能框(kuang)架，為R18 5G+AI標準(zhun)化奠定了(le)基礎，加速(su)實(shi)現自(zi)智網絡(luo)。
胡南(nan)博士在“引入新特性(xing)”中(zhong)所提的兩個(ge)新特性(xing)舉(ju)例，均與物聯網有(you)密切關系。其中(zhong)，第一個(ge)舉(ju)例即R17中(zhong)最備(bei)受關注的RedCap，第二(er)個(ge)舉(ju)例則涉(she)及(ji)NB-IoT/eMTC支持非地面網絡(luo)。
1、RedCap標準凍結，中高速物聯(lian)網有了(le)專門的5G技(ji)術支持
RedCap (Reduced Capability)可以說是R17中最受關注的新特性之一，根據3GPP標準化文檔的描述，RedCap主要應用于中高速物聯網場景，包括智能可穿戴設備(bei)、工業無線傳感器和視頻監控(kong)等(deng)業務(wu)場(chang)景，其速率遠低(di)(di)于eMBB，但高于NB-IoT和eMTC這(zhe)些低(di)(di)功耗廣域網絡。在對5G NR精簡(jian)化和定制化的基礎上，RedCap形成以(yi)下特性：
低成本：通過減少終端帶寬，在Sub 6GHz頻段下其最大帶寬為20MHz；減少終端接收天線和層數，支持1收或2收，大幅降低5G終端芯片和模(mo)組(zu)(zu)的(de)成本，預(yu)計RedCap模(mo)組(zu)(zu)成本相對eMBB可(ke)以降低(di)5倍，規模(mo)商(shang)用(yong)的(de)模(mo)組(zu)(zu)價格可(ke)以與Cat 4相當(dang)；
大容量和高效共存：通過(guo)獨立初始(shi)BWP和非(fei)小區(qu)定義的同步(bu)信號工作在(zai)5G網絡(luo)上，并與eMBB終端高效共存，充分發揮5G大帶寬(kuan)優勢和大系(xi)統容量(liang)等代際差異；
可選支持更多功能：包括較低(di)時延、切片、定位、低(di)功耗(hao)等能力。
R17標準(zhun)中，定義了RedCap終(zhong)端(duan)(duan)能力，從帶寬(kuan)、天線數目、雙工模式、調制方式、MIMO層數等(deng)方面降(jiang)低(di)終(zhong)端(duan)(duan)復(fu)雜度，支(zhi)持(chi)RedCap終(zhong)端(duan)(duan)的早期識別，DRX增強，RRM測(ce)量放松等(deng)。未來，R18將(jiang)對其進一步進行增強，包括在FR1降(jiang)低(di)終(zhong)端(duan)(duan)帶寬(kuan)至(zhi)5MHz、降(jiang)低(di)終(zhong)端(duan)(duan)峰值速率(lv)，以及能量效(xiao)率(lv)增強和(he)降(jiang)低(di)功耗，并推進支(zhi)持(chi)RedCap終(zhong)端(duan)(duan)的定位功能。
不過(guo)，RedCap雖然受到業界熱捧，但其商(shang)用之路還很長(chang)(chang)。筆者曾在《5G RedCap就快來(lai)了！但其全面商(shang)用有多難？》一文中(zhong)從終端成本、網絡覆蓋、物聯網節(jie)點(dian)更新周期、4G退網時間節(jie)點(dian)等角度進行分析(xi)，RedCap全面商(shang)用還需(xu)從長(chang)(chang)計(ji)議(yi)。
2、NB-IoT/eMTC與衛星通信(xin)結合有了(le)全(quan)新標(biao)準
R17在物聯網方面的一個新增特性是NB-IoT/eMTC支持非地面網絡（Non-Terrestrial Networks, NTN），NB-IoT/eMTC與衛星通信融合，將進一步拓展低功耗廣域網絡的覆蓋范圍，值得業界關注。
眾(zhong)所(suo)周(zhou)知，NB-IoT和(he)eMTC作為3GPP陣營的(de)(de)低(di)(di)功耗(hao)廣域(yu)(yu)網絡(luo)技術，為海量低(di)(di)功耗(hao)、低(di)(di)成本、低(di)(di)速率物聯網節點提(ti)供(gong)接入服務(wu)，已(yi)成為這一領域(yu)(yu)的(de)(de)主流，尤其是在一些偏遠(yuan)地(di)區(qu)(qu)甚至(zhi)人跡罕至(zhi)的(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)(yu)，NB-IoT和(he)eMTC廣覆(fu)蓋的(de)(de)優勢(shi)非常明(ming)顯。然而，NB-IoT和(he)eMTC需要(yao)專門部署基站(zhan)(zhan)，偏遠(yuan)地(di)區(qu)(qu)大量場(chang)景不(bu)具(ju)備(bei)基站(zhan)(zhan)部署的(de)(de)條件，此(ci)時衛星通信(xin)就(jiu)能發揮作用(yong)，NB-IoT、eMTC與衛星通信(xin)的(de)(de)融合可以完美(mei)解(jie)決覆(fu)蓋難題。
該課題在(zai)3GPP RAN第92次線上(shang)會(hui)議獲得批準，NB-IoT/eMTC支持非(fei)(fei)地面網絡(luo)并非(fei)(fei)簡單的做(zuo)加法，需要大量工作才(cai)能(neng)實現雙方融合。R17新增(zeng)支持NB-IoT和eMTC的NTN，定義NTN整體架構(gou)，包括(kuo)定時和同步(bu)機制，非(fei)(fei)連續覆蓋的輔(fu)助消息、移動管(guan)理、饋線鏈(lian)路(lu)切換等。通(tong)過(guo)衛星上(shang)的網絡(luo)節(jie)點和通(tong)過(guo)饋線鏈(lian)路(lu)互連的NTN網關，可以為NB-IoT/eMTC節(jie)點提供非(fei)(fei)地面接入(ru)，相關終端通(tong)過(guo)服務鏈(lian)路(lu)能(neng)夠訪問(wen)NTN網絡(luo)服務。
低功耗(hao)(hao)廣域網(wang)絡支(zhi)持(chi)與(yu)衛星通信的融合(he)(he)并非新鮮事(shi)，而是近年來(lai)的要給發展趨(qu)勢(shi)，能(neng)夠真正為(wei)用戶(hu)提(ti)供(gong)無(wu)處(chu)不再的低功耗(hao)(hao)接入服務。例如(ru)，過去2年Semtech就(jiu)發布了LoRa Edge LR1110和LR1120兩款產品，均支(zhi)持(chi)LoRa與(yu)衛星通信、定位的融合(he)(he)，為(wei)客戶(hu)在(zai)港口、船舶以及海洋(yang)、沙漠等(deng)無(wu)人(ren)區的場景提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。本(ben)次(ci)R17提(ti)供(gong)NB-IoT/eMTC支(zhi)持(chi)非地(di)面網(wang)絡新特性(xing)，在(zai)一定程度(du)上增強了3GPP陣營低功耗(hao)(hao)廣域網(wang)絡的能(neng)力。
伴隨著R17標準(zhun)的(de)(de)凍(dong)結，5G產業(ye)鏈在商業(ye)化過程中將形成一些新的(de)(de)驅動力，也(ye)將拓展到(dao)更(geng)多的(de)(de)場(chang)景中，期待R17給產業(ye)發展帶(dai)來的(de)(de)新變化。
