Rel-16的六大领域关键发明，让5G打造更具弹性的世界又进了一步

5G商用的第二年，全球都在积极部署5G，国内更是将5G放在了新基建的首位。7月初，3GPP完成了5G标准第二版规范Release 16（Rel-16）。高通公司总裁安蒙在近期的一场演讲中指出，5G技术正在为教育、健康医疗、社交互动等方面带来诸多益处，新的Rel-16标准将把5G扩展至全新垂直领域，这对5G赋能新经济所需的很多功能至关重要。

Rel-16的六大领域关键发明以及5G后续的标准，将如何帮助我们打造一个更具弹性的世界？

高通公司总裁安蒙

第二版规范Rel-16冻结，5G将拓展至更多垂直行业

5G高速率、大容量、低延迟的特性不仅会对健康医疗、教育和社交产生积极影响，还能促进全球数字经济的增长和繁荣，推动智能手机之外的广泛创新，让社会经济变得更具弹性和竞争力。IHS报告预测，到2035年5G将创造13.2万亿美元经济产出。

5G要实现变革全球经济的目标，标准的演进是基础。截至2020年6月，全球已经有60多家运营商部署了商用5G网络。2020年5G手机出货量预计将达到2亿部。这些5G技术部署都是基于Rel-15版本进行。

本月初冻结的Rel-16标准，能将5G扩展至垂直行业，开启全新的5G机遇。因为，Rel-16六大领域的关键发明是进一步扩展和增强5G NR的基础。

Rel-16支持更大容量和全新应用的免许可频谱、能增强终端性能和网络覆盖的先进的节点特性和移动性、支持更精准室内和户外的高精度定位、支持蜂窝车联网（C-V2X）的直连通信、支持工业物联网和企业应用等新部署的全新部署模式、满足高达99.9999%的超高可靠性要求的关键业务型设计。

当然，5G还有后续的标准规范。 高通公司工程技术高级总监季庭方指出，5G标准的下一个规范Rel-17目前仅处于初始阶段，将会引入低复杂度NR-Light，支持5G应用于智能手表等小型终端、以及智慧城市的传感器和水表电表。

与前几代通信技术一样，高通从2015年业界开始讨论5G标准就积极参与，并且贡献了许多项创新技术。举几个比较有代表性的例子，Rel-15中基于时隙的灵活框架为实现不同5G服务的高效复用创造条件；Rel-16中，高通的发明能够进一步改善服务复用，支持关键业务型流量和移动宽带流量在通用5G NR框架中更高效地共存；对于Rel-17，高通也在持续推动无界XR（扩展现实）的研究。

高通发明的技术推动Rel-15规范

安蒙说，全新5G功能将为全球经济开启广泛机遇，对几乎所有行业产生深远影响。 比如，5G超可靠低时延特性能够支持工业遥控，推动未来制造业的变革。5G将支持企业在港口、表计行业和智慧城市的众多领域部署企业专网。5G还将支持交通运输和物流业与智能网联汽车、农业、公共安全等领域相结合。

但是，要实现5G标准里的功能变革世界，频谱至关重要。

释放5G全部潜力，6GHz以下+毫米波至关重要

5G的频谱包括了低频段、中频段和高频段。低频和中频段能够支持实现网络覆盖范围、容量和性能之间的平衡。高频的毫米波则能够充分释放5G性能、容量、吞吐量的全部潜能。

Ookla最新数据分析能很好地说明毫米波的优势，在6GHz频段以下的现网测试中，5G下载速率比4G LTE快5倍。而5G毫米波与6GHz以下频段相比，实测下载速度快4倍，平均速率高达900Mbps，峰值速率超过2Gbps。

这就意味着，5G既需要广覆盖的低频和中频，也需要高容量低延迟的毫米波。可以看到，2019年，美国、中国、韩国、澳大利亚都推出了6GHz以下频段采用非独立组网（NSA）方式的5G商用网络。日本、拉丁美洲、东南亚、印度等国家和地区也将在两年内进入5G时代。

值得关注的是，运营商除了投资中频频段和重耕低频频段，全球有120家运营商正在投资毫米波。 毫米波与6GHz以下频段是相互补充的作用，尤其是在容量和时延方面。但毫米波的部署面临着许多挑战，比如被提及最多的覆盖范围非常有限。

不过，学术界和业界领导厂商都在积极探索解决毫米波技术的挑战，高通就取得了不错的成果。季庭方介绍，“通过先进的波束成形技术，我们能够实现超过150米的毫米波传输。这项技术不仅通过仿真实验得到了验证，在场外测试中也得到了验证。”

关于毫米波的另一个误区是它只能实现视距传输和固定传输。“事实上，5G设计中，我们有物理层信号能够支持快速调整和切换附近的波束，可以很好地利用多路径和反射。也就是说，如果信号被遮挡，手机上的另一个模块可以快速找到一条新的传输路径，这种转换从基站内拓展到不同基站间，保证毫米波信号在极具挑战的环境中也能稳定高速传输。” 季庭方同时指出，

“很多人认为毫米波的终端尺寸也是个问题，事实证明，一部手机可以采用多个我们的毫米波模组，不仅满足了智能手机紧凑纤薄的设计需求，也能满足功耗需求并提供最大化的性能。”

雷锋网了解到，今年2月，高通在美国圣迭戈市进行了先进的5G毫米波OTA外场测试的场景，验证了毫米波调制解调器在人流量大且有人群阻挡，以及毫米波终端在不断移动的极具挑战的环境下仍然能保持高速网络连接。

这意味着高通已经克服了毫米波在技术和商业化层面的诸多障碍。比如，高通在德国法兰克福市区开始部署了4个gNodeB基站，之后又增加了15个IAB节点，这些节点没有互联网连接而是通过使用毫米波小基站进行信号回传。

测试结果显示，这样的毫米波部署将网络吞吐量提升了3.4倍。通过对Rel-16及未来版本中的先进节点算法进行的仿真性测试，终端能够节省37%的电量。

高通公司技术标准高级总监李俨指出，毫米波可以在体育场馆和交通枢纽实现非常好的覆盖，并且提供非常大的容量。另外，毫米波在企业场景中也能够提供非常好的覆盖和大量的数据通道，支持自动化生产，有着不可替代性。

“提升毫米波的稳定性，除了芯片层面的支持以及终端设计之外，还有很重要的一点是通过提高测试能力来保证终端的可靠性和质量。我们也在和3GPP一起推动动态毫米波的测试方法，进一步提高终端在现网运营中的可靠性。”李俨表示。

值得一提的是，高通在今年2月发布的三代5G调制解调器骁龙X60，搭配毫米波天线模组的系统可以达到最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度。 作为首个支持毫米波和6GHz以下频段聚合的解决方案，骁龙X60能够让运营商最大程度利用所有可用频谱资源，让5G无线网络提供光纤般的网络速度和低时延服务。

如何打造更具弹性的世界？

从标准到部署，5G的技术条件和产业的准备已经相对比较充分，接下来的重点就是如何通过产业链的共同协作，不断提高终端的多样性和性能，释放出5G的全部潜能。目前，超过60家运营商已经部署了5G网络，另有320多家运营商正在投资5G。市场上已经有超过100款5G终端可供消费者选择。

高通预计，2022年5G手机出货量将达到7.5亿部。2023年全球5G连接数预计将超过10亿，这比4G获得同样连接数的速度整整快了2年。到2025年，全球5G连接数预计将接近30亿。

为加速5G的普及，高通上月推出了骁龙690 5G SoC，与此前推出的骁龙8、7系列旗舰和高端5G SoC，共同推动5G手机的普及。据悉，目前已经有超过375款采用高通骁龙5G解决方案的终端已经发布或正在设计中。

安蒙说：“从顶级旗舰到第二、第三批5G终端，都能看到骁龙的身影，是对高通公司全球领导力最有力的证明。所有阶段性的部署工作最终都是为了让人人享5G得以实现，并帮助我们建立一个更具应变能力的世界。”

5G对于打造一个更具弹性的世界的价值已经开始体现，截至2020年4月底，全球共有17亿学生采用了远程学习的方式。未来，5G PC有望成为实现全球远程教育的强有力解决方案，全球也已经有17家运营商支持或计划支持5G PC。

在健康医疗领域，预计今年美国线上问诊将超过10亿次，未来这可能成为常态。预计到2030年，美国50%的医疗服务将在线上进行。5G作为一种增强性工具同时为健康医疗提供了另一种选项，通过成像或视频等方式与急诊室保持实时连接，加强医疗体验。

5G也将改变社交方式，通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）实现更丰富持久的社交互动。

而Rel-16标准把5G扩展至全新垂直领域，更有助于实现5G变革世界的目标。非常典型的就是Rel-16能够让5G应用从增强型移动宽带演进为支持全新关键功能的行业和关键业务型用例，比如超高可靠通信以及 5G V2X（5G车联网）等汽车行业先进技术。

另外，利用毫米波的高速率和低时延特性，不仅能支持云游戏或云计算，还能满足工业物联网应用极高的低时延要求，推动生产力的变革。

我们将见证5G激发出超乎想象的创新浪潮，而5G也将变革社会的各行各业，对于建设更具韧性的社会经济和数字新基建具有关键作用。这需要整个5G生态链的积极合作。可以看到，高通作为提供底层技术支撑的公司，正在与各方积极合作共同加速这一进程。

注，文中图片来自高通 雷锋网雷锋网 (公众号：雷锋网)

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