国际电信联盟(ITU)将5G的三大应用场景分为增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC),其目标分别为提升网络峰值速率、提高通信可靠性及响应速度、实现万物互联,然而,面对5G落地应用,虽对eMBB、uRLLC和mMTC都有完善的标准,但对处于三者“中间地带”的需求却仍是一片空白,这就使得5G的网络能力并不能全面覆盖所有无线场景,“小5G”RedCap应运而生。
作为3GPP R17协议标准面向中高速物联场景定义的关键技术,RedCap的出现正好补齐了此前缺失的“中间地带”,实现了性能与成本的最佳平衡。RedCap定义5G轻量级终端,大幅降低5G终端成本,同时继承低时延、大上行、高可靠、网络切片等5G原生能力,根据不同业务应用场景按需叠加,面向商用,RedCap可通过已有的百万5G基站平滑升级引入,快速实现网络广域覆盖。
对此,IMT 2020(5G)推进组对RedCap寄予厚望,全力推动产业成熟,计划2023年面向商用需求,制定终端、系统设备规范及测试规范,开展端到端测试和互操作测试。
作为5G建设的排头兵,以三大运营商为代表的中国企业在Redcap技术的探索持续走在前列。以中国移动为例,在浙江,金华移动携手华为,在浙江金华完成中国移动首个5G RedCap连片组网外场测试验证,外场验证基于金华移动5G商用网络(2.6G 700M),在现网19个站点批量开通RedCap,有效验证了RedCap基础功能、覆盖性能、用户共存和移动性管理等关键内容,本次测试标志着5G RedCap技术已成熟,能够满足各种业务场景需求,具备批量开通和规模商用能力,也为2023年中国移动打造泛在的5G RedCap中高速物联广域基础网奠定了坚实基础。
无疑,当前我们仍处于5G融合应用规模化发展的关键期,5G标准演进背后,也能看到来自产业发展的需求,面向未来5G规模化应用,5G网络当前的能力还有所不足,因此在3GPP R18及后续版本即5.5G,产业链仍将明确目标、优化环境、形成合力。
迎R18冻结:开启5G-A时代
2021年4月,国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced(5G-A)为5G演进官方名称,作为支撑千行百业的关键技术,5G-Advanced被业界视为5G的增强版本,也是从5G演进到6G的关键“承上启下”阶段。2021年12月,3GPP确定了5G-Advanced第一个标准版本Rel-18的首批项目,首批立项的28个课题涵盖了5G-Advanced在各个领域持续演进,也标志着5G-Advanced技术研究和标准化将进入实际性阶段。
在赋能垂直行业发展方面,5G-Advanced有五大特征。一是进一步聚焦低复杂度、低功耗终端增强、NPN增强、定位增强,提升行业应用能力;二是基于SA组网,全云化方式部署,提升网络性能;三是增强网络切片能力,提供专属资源保障,实现按需服务;四是结合边缘计算,打造分布式网络架构与边缘业务结合的高效部署形态;五是通过引入机器学习、数字孪生、联邦学习等智能化技术,提高网络效能,降低运维成本,提升网络智慧运营水平。
总的来看,相比5G,在ITU定义的5G三大标准场景eMBB、mMTC、uRLLC基础上,5G-Advanced进一步进行了深入的增强和扩展,新增了三大新场景,UCBC(上行超宽带)、RTBC(宽带实时交互)和 HCS(通信感知融合),将5G的“能力三角”扩充为“能力六边形”,进行扩展后,5.5G可以极大地丰富5G产业空间,更贴合数字经济和产业数字化转型的真实需求。
作为5G-Advanced的第一个版本,3GPP R18标准将在2023年12月完成主要功能,这也意味着全球5G技术和标准发展进入新阶段,围绕卓越网络、智生智简、低碳高效三大目标,2023年5G将全面深化和使能数智社会转型,
卓越网络上,面向卫星通信,常规的地面蜂窝基站覆盖模式,由于建设和运维成本限制,使得占94%以上的偏远地区、海洋、空间、荒漠与山区等区域仍缺乏覆盖,NTN技术为卫星产业与通信产业的融合奠定技术基础,将成为空天地一体网的统一技术,一方面助力运营商将移动网络与卫星网的协同部署,扩展运营商在海面、空域、无人区等区域的覆盖,另一方面卫星网通过共享移动网的产业规模,降低其终端和网络成本,2023年,基于NTN技术的手机直连卫星将通过协议、架构、设备和产业的全面融合,面向2C和2B客户提供全国甚至全球范围内全域泛在连接的短信、语音、窄带甚至宽带数据手机直连服务,真正实现天地融合一体。
双碳方面,5G肩负着助力千行百业数字化转型的任务,从而助力达成“碳中和”目标。5G对于能源互联网的赋能已初显成效,通过大数据把源、网、核、储能以及多能互补联系起来,与可再生能源、新能源汽车等互联传输,并与先进的储能技术、能源的产销者、虚拟电厂等交叉结合,使数据流带动信息流、电力流,助力创建能源信息共享互通、融合创新的新业态,从而推动能源、电力行业向绿色、低碳、安全、高效转型,助推碳达峰、碳中和目标的实现。
智生智简上,作为解决无线网络发展面临的高能耗、运维难和碎片化场景适应能力差等难题的解决方案之一。基于云化、智能化的5G云网算业一体行业解决方案将进一步得到广泛应用,实现网络和业务应用的快速部署、网络能力按需定制。
从建站大国到应用大国
5G网络基础在建,关键在用。纵观通信发展历史,无线通信技术在不断地改变人们的沟通和生活。2G时代,通信主要提供语音和短信,信息获取主要依据传统的媒体。3G时代,移动网络可以支持一定速率的数据业务,人们开始使用手机浏览网页看新闻,甚至观看视频。4G时代,视频和直播业务开始大爆发。5G时代,从个人场景到行业应用,从“样板房”发展到“商品房”,5G应用项目迎来了规模发展,各大运营商、设备商、垂直行业企业依托5G网络积极开展应用创新。2023年,中国5G将真正从建站大国,迈向应用大国。
今年是《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》的收官之年,中国的5G商用发展成效显著,技术产业能力不断提升,应用探索日益活跃,涌现了大批优秀案例,实现了从0到1的突破,为全球5G应用发展树立了标杆。
以智能工厂为例,作为我国首个海洋油气装备“智能工厂”,海油工程天津智能化制造基地大力推进“5G MEC(边缘计算)”虚拟专网建设,实现基地5G信号全覆盖。通过5G网络连接基地数字化智造管控系统和智能制造生产线,形成一张连接“智慧大脑”和“发达肌肉”的高效神经信息网,让生产数据进入信息传输的“高速公路”,彻底改变传统的海洋油气装备制造生产模式,大幅提高生产效率、作业安全性和质量稳定性。
同时,面向数字化前列的大型企业,我国更是给中国上海商飞发放了5G工业专网的试验频率,对科学务实推动各种类型的5G专网应用,加快5G与各行业深度融合,助推经济高质量发展具有十分积极的意义。
在智慧商业上,合肥万象城在天翼云图平台的加持下,不断探索元宇宙背景下沉浸式线下营销活动与5G XR数字科技的融合与创新,打造新型线下社交体验活动“合肥首次线下大型真人AR实景解谜游戏”,为消费者带来科技化、数字化的信息消费盛宴。
车联网方面,近些年,我国车联网产业化进程逐步加快,产业链上下游企业围绕C-V2X形成包括通信芯片、通信模组、终端设备、测试与认证、CA认证、应用与平台、整车制造、高精度定位地图服务等完整的产业生态。
2022年,中国已经建成了全球最好的5G商用网络,在个人体验升级和行业数字化均兑现了价值,随着创新业务的高速发展,在5G泛在千兆和百亿联接能力基础上,网络能力需要不断增强。可以预见,5G应用的商业价值兑现,将是5G发展新周期的主要任务。
无疑,5G发展是一个长期而明确的技术演进路线,当前5G在全球的大规模商用为5G-A奠定了良好的商业基础,面对5G-A深化数智社会发展的新机遇,产业链要继承5G发展成功经验,加速5G-A技术创新实现商用领先,加速信息技术群融合带动信息产业领先,共同推动数字经济持续高质量发展,真正让5G在新周期实现新成长。
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