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近日，5G R17標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)宣布(bu)凍結(jie)，標(biao)(biao)(biao)(biao)志(zhi)著(zhu)5G第(di)二(er)(er)個演(yan)進(jin)版本標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)正式(shi)完成。按照3GPP的(de)(de)計劃，R18將開(kai)始對5G Advanced進(jin)行(xing)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)化，開(kai)啟了(le)5G標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)演(yan)進(jin)的(de)(de)第(di)二(er)(er)階段(duan)創新(xin)，R17作為5G標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)第(di)一階段(duan)收官之作，具有承(cheng)上啟下的(de)(de)意(yi)義，因(yin)此受到業(ye)界(jie)高度關注(zhu)。
北京時間6月9日晚上10點零4分，在匈牙(ya)利布達佩斯召開(kai)的3GPP RAN第(di)96次會議圓滿結(jie)束。在本(ben)次會議上，5G R17標(biao)準(zhun)宣布凍結(jie)，標(biao)志著5G第(di)二個演(yan)進(jin)版(ban)本(ben)標(biao)準(zhun)正式完(wan)成。按照3GPP的計(ji)劃，R18將(jiang)開(kai)始對5G Advanced進(jin)行標(biao)準(zhun)化，開(kai)啟了5G標(biao)準(zhun)演(yan)進(jin)的第(di)二階段創新，R17作為5G標(biao)準(zhun)第(di)一(yi)階段收(shou)官之(zhi)作，具有承上啟下(xia)的意義，因(yin)此受到業界高度關注。
久(jiu)違的線下會(hui)議(yi)，見證5G標準的又一里程(cheng)碑
受疫(yi)情影響(xiang)，從2020年初起(qi)，3GPP針對(dui)5G標準(zhun)(zhun)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)只能(neng)通(tong)過線(xian)(xian)上進行，本次(ci)會(hui)議是(shi)這2年多(duo)時(shi)間(jian)來首次(ci)線(xian)(xian)下會(hui)議。過去2年中，來自各(ge)國標準(zhun)(zhun)化(hua)專家只能(neng)通(tong)過郵件(jian)和線(xian)(xian)上會(hui)議軟件(jian)形式(shi)開(kai)展(zhan)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)，標準(zhun)(zhun)化(hua)推進工(gong)(gong)(gong)作(zuo)遇到非常大的(de)(de)挑戰，而專家們依(yi)然能(neng)夠不負眾(zhong)望，克服了(le)重重困難，按照預定的(de)(de)時(shi)間(jian)完成R17標準(zhun)(zhun)的(de)(de)凍(dong)結，為5G后(hou)(hou)續產(chan)業化(hua)提供了(le)強(qiang)大后(hou)(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(gong)(gong)作負荷有(you)(you)多大(da)，5G提交(jiao)的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)文檔字數可以體現出來。在R16標(biao)準(zhun)凍結之前，有(you)(you)媒體曾將3GPP所有(you)(you)涉及到5G的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)進行(xing)整理(li)統計，最(zui)終的(de)(de)(de)數據是什么？3500萬(wan)(wan)字！平均每篇大(da)約3萬(wan)(wan)字，有(you)(you)些多的(de)(de)(de)甚(shen)至(zhi)能達(da)到20多萬(wan)(wan)字，這些都是標(biao)準(zhun)制定專家(jia)們的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作成(cheng)果。假設每天讀1萬(wan)(wan)字，那將所有(you)(you)文檔看完也需要(yao)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(shen)工作負(fu)荷已經非(fei)常高，再加上線上工作各(ge)種不便，可想而知專家們(men)為了完(wan)成R17既(ji)定目標(biao)，付(fu)出了多大努力(li)。
本(ben)次在布(bu)達佩斯召(zhao)開的(de)3GPP RAN全會，讓一(yi)部分專家(jia)現場見證了(le)5G標準又一(yi)里程碑誕生(sheng)。
R17中兩(liang)大物聯(lian)網新特性值得(de)關注
針對R17版本標準，3GPP RAN全(quan)會副(fu)主(zhu)席、中國移(yi)動研究院胡(hu)南博士在接受人民郵(you)電報(bao)采訪時對R17 標準三(san)大特點(dian)進行了詳細(xi)解讀，主(zhu)要包括：
一是商用性能提升。R17在5G規(gui)模商用之后制定，汲取(qu)了實際部署的(de)(de)經驗和新要求(qiu)，使標準與(yu)應用形(xing)成閉(bi)環(huan)。如在uRLLC（超可(ke)靠低延遲(chi)通(tong)信）增強項目中，對(dui)時延敏感的(de)(de)工業控制網絡的(de)(de)空口同步(bu)精度在R16的(de)(de)±540納秒，進一步(bu)提升到R17的(de)(de)±145納秒至(zhi)±275納秒，可(ke)有效解決工業控制的(de)(de)同步(bu)精度問題。
二是引入新特性。為了進一(yi)(yi)步(bu)拓展5G應用(yong)場景(jing)，R17引入了“新終(zhong)端”“新網絡”和(he)“新功(gong)能(neng)”。通(tong)過降低終(zhong)端的帶寬和(he)天線數目、簡化雙(shuang)工傳輸、裁剪協議流(liu)程功(gong)能(neng)、減少功(gong)耗開(kai)銷等手(shou)段，打造新型輕量級(ji)終(zhong)端，滿(man)足低成本、低功(gong)耗、中等數據速率的物聯(lian)需求，可(ke)用(yong)于工廠傳感、視頻監控及可(ke)穿戴設備等多種(zhong)應用(yong)場景(jing)。天地一(yi)(yi)體(ti)新網絡技術的衛星(xing)天鏈中繼與(yu)地面通(tong)信相輔相成，共同構建空天地一(yi)(yi)體(ti)化立體(ti)融合(he)網絡，為用(yong)戶提供無處不在(zai)、無時不在(zai)的通(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來解決。3GPP RAN在R17的SON（自(zi)組織網(wang)絡）和MDT（最小化(hua)(hua)路測）中首(shou)次探索了(le)(le)5G與AI的融合，制定了(le)(le)統一的功能(neng)框架，為R18 5G+AI標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)奠定了(le)(le)基礎，加速實現自(zi)智網(wang)絡。
胡南博(bo)士在“引入(ru)新(xin)特性”中(zhong)所提的兩個(ge)(ge)新(xin)特性舉例(li)(li)，均與物(wu)聯網有密(mi)切關系(xi)。其中(zhong)，第(di)一個(ge)(ge)舉例(li)(li)即R17中(zhong)最備受(shou)關注的RedCap，第(di)二(er)個(ge)(ge)舉例(li)(li)則涉及NB-IoT/eMTC支持非(fei)地(di)面網絡。
1、RedCap標準凍結，中高速物聯網(wang)有(you)了專門(men)的(de)5G技術支持
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、工業無線傳感器和視頻監(jian)控(kong)等業務場景，其(qi)速(su)率遠低于eMBB，但高于NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網絡(luo)。在對5G NR精簡化(hua)和定(ding)制化(hua)的基礎上，RedCap形成以(yi)下特性(xing)：
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終端芯片和模組(zu)的(de)成本，預(yu)計(ji)RedCap模組(zu)成本相(xiang)對eMBB可以(yi)(yi)降低(di)5倍，規模商(shang)用的(de)模組(zu)價格可以(yi)(yi)與Cat 4相(xiang)當；
大容量和高效共存：通過獨立(li)初(chu)始(shi)BWP和非小區定義(yi)的(de)同步信號工作在5G網(wang)絡(luo)上，并與eMBB終(zhong)端高效共存，充分(fen)發(fa)揮5G大(da)帶(dai)寬優(you)勢和大(da)系統容(rong)量等代際差異；
可選支持更多功能：包括較(jiao)低時延、切片、定位、低功耗等能(neng)力。
R17標準中，定義了RedCap終端(duan)能(neng)力，從帶(dai)(dai)寬、天(tian)線(xian)數目、雙工(gong)模(mo)式、調制方式、MIMO層數等方面降(jiang)低(di)(di)終端(duan)復雜度(du)，支(zhi)持RedCap終端(duan)的早(zao)期識(shi)別，DRX增強，RRM測(ce)量(liang)放松等。未來，R18將對其進(jin)一(yi)步進(jin)行(xing)增強，包括在FR1降(jiang)低(di)(di)終端(duan)帶(dai)(dai)寬至5MHz、降(jiang)低(di)(di)終端(duan)峰(feng)值速率(lv)(lv)，以及(ji)能(neng)量(liang)效率(lv)(lv)增強和降(jiang)低(di)(di)功耗(hao)，并推進(jin)支(zhi)持RedCap終端(duan)的定位功能(neng)。
不過，RedCap雖然受到業界熱捧，但(dan)其商用(yong)之(zhi)路還(huan)很長。筆者曾在《5G RedCap就快來(lai)了！但(dan)其全面商用(yong)有多(duo)難(nan)？》一文(wen)中(zhong)從終端成本、網(wang)絡覆蓋、物聯(lian)網(wang)節點更新(xin)周期、4G退網(wang)時間節點等(deng)角(jiao)度進行分(fen)析，RedCap全面商用(yong)還(huan)需從長計議。
2、NB-IoT/eMTC與衛星通信結(jie)合有了全新標準
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。
眾所周知(zhi)，NB-IoT和(he)eMTC作(zuo)為3GPP陣(zhen)營(ying)的(de)低功耗廣(guang)域(yu)網絡技術，為海量低功耗、低成(cheng)本、低速率物聯網節點提供接入服務(wu)，已成(cheng)為這一(yi)領域(yu)的(de)主流，尤其是(shi)在一(yi)些偏遠(yuan)地區(qu)(qu)甚至(zhi)(zhi)人跡罕至(zhi)(zhi)的(de)區(qu)(qu)域(yu)，NB-IoT和(he)eMTC廣(guang)覆(fu)蓋的(de)優勢非常明顯。然而，NB-IoT和(he)eMTC需要(yao)專(zhuan)門部署基站(zhan)，偏遠(yuan)地區(qu)(qu)大(da)量場景(jing)不具備基站(zhan)部署的(de)條件，此(ci)時衛(wei)星通信(xin)就能(neng)發(fa)揮作(zuo)用，NB-IoT、eMTC與衛(wei)星通信(xin)的(de)融合(he)可(ke)以完美解決覆(fu)蓋難(nan)題(ti)。
該(gai)課題(ti)在3GPP RAN第92次線(xian)上會議獲得(de)批準，NB-IoT/eMTC支持(chi)非地面網(wang)絡并非簡(jian)單的做(zuo)加法，需要(yao)大(da)量(liang)工作(zuo)才(cai)能實現雙(shuang)方(fang)融(rong)合。R17新(xin)增支持(chi)NB-IoT和(he)(he)eMTC的NTN，定義(yi)NTN整體架構，包括定時和(he)(he)同步機制(zhi)，非連續覆蓋的輔助消(xiao)息、移動管理、饋線(xian)鏈路(lu)切換等(deng)。通過衛(wei)星上的網(wang)絡節點和(he)(he)通過饋線(xian)鏈路(lu)互連的NTN網(wang)關，可以為NB-IoT/eMTC節點提(ti)供非地面接入(ru)，相關終端通過服務(wu)鏈路(lu)能夠訪(fang)問(wen)NTN網(wang)絡服務(wu)。
低(di)功耗(hao)廣(guang)域(yu)網絡(luo)(luo)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)與衛星(xing)通(tong)信的融(rong)合(he)并非新(xin)鮮事(shi)，而是近(jin)年來的要給發展趨勢(shi)，能夠真(zhen)正(zheng)為用戶提(ti)供無處不再的低(di)功耗(hao)接入服(fu)務。例(li)如(ru)，過去2年Semtech就(jiu)發布了(le)(le)LoRa Edge LR1110和LR1120兩款產(chan)品，均(jun)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)LoRa與衛星(xing)通(tong)信、定(ding)(ding)位的融(rong)合(he)，為客(ke)戶在港口、船舶以及海洋、沙漠(mo)等無人區的場景(jing)提(ti)供支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)。本次(ci)R17提(ti)供NB-IoT/eMTC支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)非地面網絡(luo)(luo)新(xin)特性，在一(yi)定(ding)(ding)程度(du)上(shang)增強了(le)(le)3GPP陣營低(di)功耗(hao)廣(guang)域(yu)網絡(luo)(luo)的能力(li)。
伴隨著(zhu)R17標準的(de)凍結，5G產業鏈(lian)在商業化過程中將(jiang)形成一些(xie)新(xin)的(de)驅動力，也(ye)將(jiang)拓展到更多的(de)場景(jing)中，期(qi)待R17給產業發展帶(dai)來的(de)新(xin)變化。
