“5G技術發展時間軸，全球頻譜資源使用情況，5G應用場景中面臨的挑戰，5G的工業物聯網用例，精準定位發展趨勢……”4月29日，在5G和網絡發展戰略研討會上，Qualcomm中國區研發負責人徐皓分享了關於5G的願景和研究進展。
從R15到R17，5G技術持續演進提升網絡性能
回顧2015年5G開發技術要求。徐皓指出，當時的技術指標決定了今後5G發展的核心需求。大多數5G技術指標比4G要高十倍甚至上百倍，要達到這些技術指標必須要利用所有能夠用到的資源，其中包括低頻、中頻和毫米波資源。同時，考慮多樣化部署，包括宏基站、小基站、熱點覆蓋、毫米波覆蓋、毫米波的中繼以及毫米波的IAB技術。綜合運用所有技術，才能夠達到5G技術標準。
R15是5G的第一個版本，重點技術是增強寬帶移動網絡；R16是第二個版本，進一步完善了URLLC，也就是低時延高可靠性，同時引入了車聯網和非授權頻譜；R17是即將開始的第三代技術，將進一步針對5G可穿戴產品進行優化。關於應用場景，R15主要側重智能手機應用；R16和R17更注重5G技術在垂直領域的推廣，包括VR、XR眼鏡，汽車、筆記本電腦、固定無線輸入。
2020年以來，5G迅速在全球規模化部署，中國也是5G部署的領跑者之一。徐浩認為：“可以看到兩大趨勢：一、5G商用部署的速度遠遠超過了當年4G商用部署速度；二、5G可以創造更廣闊的應用空間和更多的經濟價值。”
5G技術面臨挑戰 毫米波有廣闊應用場景
“對於通信來說頻譜資源最重要，低頻譜資源帶寬有限，難以滿足5G技術需要的高帶寬和流量需求。”徐皓介紹，有些國家和地區使用了sub-6G以下的頻譜，有些國家和地區率先使用了毫米波。北美的部分運營商去年開始進行毫米波商用，主要運用在企業內部署、室內室外大型場館以及交通樞紐。這些熱點的覆蓋是毫米波最好的應用場景，能夠給大量用戶同時提供高速率的下載和傳播。
虛擬現實是5G技術能夠支持的一個非常好的應用場景。除了高速率以外，還有一些其他的技術挑戰，比如功耗低、體積小、重量輕。要做到這一點，必須把一部分在終端的處理分佈到雲端去，這個稱之為分離式渲染。分離式渲染是把很多圖像處理分配到眼鏡上，有一部分分配到雲端。徐皓分析稱，如果放到雲端，時延是一個很大的挑戰。“現在我們設計的是通過邊緣雲處理的增強來做到低時延高可靠性。邊緣雲和眼鏡之間是通過5G的高效率的連接，然後把眼鏡上需要處理的一些渲染一部分分到邊緣雲上去做處理。”
“通過毫米波技術的增強，可以更好地將5G應用到一些熱點場景。”徐皓指出，毫米波最大的優點是帶寬很寬、可以支持的速率很高。但是它的缺點是信號衰減比較厲害，而且波束成型技術有一定的挑戰性。“我們演示了非常先進的波束成型技術。無人機的控制比行人的行走還要快，所以通過高速的波束跟蹤能夠非常靈活地控制無人機在毫米波的覆蓋範圍內飛翔。”
物聯網初露端倪 希望R17精準定位到0.3米以內
“將來我們能夠做到完全無線的工業生產，需要把現在有線的以太網用無線通訊的方式連接，也就是wireless internet。如果能夠實現，未來將給工業製造的靈活性和自動化帶來非常好的技術支持。”徐皓介紹對5G工業物聯網的用例，目前提供了幾個方面的技術支撐，“主要包括5G企業專網，許可、共享和免許可的頻譜的靈活的使用，超可靠性低實驗的通信，時間敏感網絡以及比較精準的定位。”
精準定位對5G網聯工廠至關重要，Qualcomm正在研究亞米級精度3D定位技術。
“R16版本中引入了新的定位。5G專門的定位系統，是基於無線網絡的定位，它可以和衛星定位、wifi定位和藍牙定位等其他定位手段同時使用，提供更好、更精準的定位服務。在R16支持的定位系統能夠達到3米到10米的精準程度。”
研討會上，徐皓展示了目前做的一些更前瞻的室內定位研發工作。他說，希望將更精準的定位推廣到R17標準中去，能夠達到0.3米以內的絕對精度要求。
徐皓還介紹了關於5G車聯網的新技術。他指出，5GNR的車聯網技術更注重的是車與車之間的協作駕駛和增強的情景感知、傳感器共享和基礎設施的狀況實時更新。總體目的是達到更好的安全性，減少行車的時間和提高能源的效率，也能夠加速網絡更好的效應。
而在物聯網方面，5G並沒有急於推動物聯網技術，而是在R16中引入了帶內5GNR的技術，把4G的eMTC和NB-loT的技術引入到5G的帶寬或者5G的頻譜中來。所以4G的物聯網技術可以在5G的網絡中非常有效地得到運用。但是，從5G的物聯網整體規劃來說，5G將全面覆蓋從低端到中端到高端的物聯網技術。
徐皓表示：“2020年是5G商用元年，5G在今後的實踐中還會不停地向前演進，而我們的研發團隊也永遠是在不斷地探索和追尋新的技術突破，希望為下一代的技術騰飛奠定基礎。”
來源: 中國科技網
作者：冷媚
編輯：範琪
審核：侯萌
