5G未来如何发展？新标准透露的信息量太大
最后更新：2020-04-03 12:39:35 手机定位技术交流文章
“5G的商业速度比4G快得多。超过45家原始设备制造商在全球推出或宣布了5G终端，超过50家运营商部署了5G商业网络，超过345家运营商投资5G。从终端的角度来看，2022年5G手机的出货量预计将达到7.5亿部。预计2023年全球5G连接数量将超过10亿，2025年将超过28亿。”高通中国研发主管徐希在3月31日关于“5G的未来”的媒体分享会上表示。
根据3GPP的最新工作计划，5G第二阶段标准(Rel-16)预计于今年6月完成，第三阶段标准(Rel-17)计划于2021年12月冻结。新标准在第二和第三阶段揭示了5G发展的哪些方向？它会对人们的生产和生活产生什么影响？
新标准的亮点是什么
Rel-15是5G标准的第一个版本。这个版本中最重要的场景是增强型移动宽带。主要目标是实现5G在智能手机中的应用。第二阶段标准Rel-16将在移动宽带不断演进和增强的基础上，进一步完善超可靠低延迟通信，并首次引入5G组网技术和非授权频谱设计技术。
具体来说，Rel-16增强了低于6GHz和毫米波的通信，在移动电话节能方面增加了更多功能和标准设计，引入了5G非授权频谱设计，增强了实现5G小区间不间断切换的移动性，并增强了毫米波和中频带载波聚合。同时，Rel-16将提供更精确的5G定位功能，进一步增强URLLC能力，支持工业物联网和企业专用网络应用。
Rel-17为可穿戴设备引入了5G技术，并在现有5G的基础上构建了NR-Light(简单版本5G)来支持可穿戴设备。5G NR-Light基于现有的5G技术，实现了更低的复杂性、更高的能效和更低的成本。5G天然橡胶芯片应用于高端可穿戴设备、智能电网、先进的物流跟踪和健康监测。
支持5G功能扩展
除了在标准中不断引入新功能，5G应用还在垂直领域不断扩展，包括移动电话、计算机、固定无线接入、工业物联网、企业和汽车网络以及企业专用网络。
虚拟现实、增强现实、混合现实等。)是5G最受关注的登陆场景之一，也是与消费者结合最紧密的场景之一。由于XR主要是头戴式而非手持设备，因此它自然要求低功耗、小尺寸和轻重量。
高通公司在5G网络下为XR做了两项努力。首先，提高了集成度，并使芯片的能量消耗最小化。二是做一些分布式处理，把XR眼镜上的一些工作放到边缘云上，从而降低眼镜的处理要求。
“这种分布式处理需要非常强大的5G连接，以确保XR眼镜和边缘云之间的低延迟、高容量和高度可靠的连接。在空端口端，5G URLLC技术、边缘云计算和分割渲染需要在眼镜端实现最低功耗和最低计算。”徐希说。
5G也将重组未来工厂的运营模式。在高通公司展示的案例中，5G的多种功能集中在一个工厂车间。车间中的大量传感器需要5G海量物联网技术。工作人员佩戴的虚拟现实/增强现实眼镜等计算机视觉设备需要XR技术和5G连接，属于增强型移动宽带。机械臂的精确控制要求低延迟。同时，自动导向运输车辆需要结合5G和自动驾驶技术，工业机器人是5G和工业制造集成的典型用例。
对于厂房或码头等场景，如果能够建立企业专用网络，可以通过5G和人工智能提供定制服务，实现对物流等能力的实时监控。徐希指出，5G企业专用网有三个优势:一是可以准确优化应用场景，设置服务的定性指标，更好地支持生产需求；第二，专网是一个局域网，易于部署，能够独立满足企业所需的功能特性；第三，在本地存储更敏感的数据而不上传到公共网络更安全。
在未来的5G标准中，C-V2X(蜂窝车辆网络)将继续发展，为实现自动驾驶奠定基础。徐希说5G碳-V2X可以带来三大改进:
一是增强新型传感器的安全性，提高实时态势感知和数据共享水平。因为5G速度更快，它可以支持汽车之间的传感器数据共享。
第二是减少驾驶时间和提高能源效率。5G引入了协同驾驶，它不仅具有人工智能支持的单车智能，还通过车辆联网和车辆间的协同驾驶提高了整体驾驶效率。
第三，加快网络效应。与4G相比，5G大大提高了网络容量和网络速度，为传感器共享和路边基础设施部署带来了许多好处。
Rel-16的另一个重要技术应用是5G天然橡胶定位。徐希指出，5G天然橡胶定位有三个优势。一是支持室内定位；二是实现基于蜂窝通信而非卫星通信的定位，这是对其他定位技术的补充。第三，它支持更高的定位精度和更低的延迟，能够满足多样化的服务需求。
在精度方面，Rel-16在80%的情况下可以支持室内3米和室外10米的定位精度，并支持更优化的定位功能。例如，只需要将一个基站发送的信号发送到手机，手机立即将信号回传，从往返时间计算基站到手机的距离，然后通过到达角和离开角定位用户位置。这种方法比4G LTE定位技术更高效、更灵活，4G LTE定位技术使用三个基站进行定位。Rel-17实现了亚米级精度，并支持新的应用场景，如精密工业制造和工厂设计与开发。与此同时，它致力于实现更低的延迟和更好的连通性，并将在未来为数百万终端提供支持，如物联网和汽车。
来源:高通公司
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