6月6日，在5G發(fā)牌三周年之際，中國(guó)移動(dòng)攜手行業(yè)伙伴舉辦了“5G-Advanced雙鏈融合產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果發(fā)布會(huì)”。會(huì)上，高通公司中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧發(fā)表了主題為“推動(dòng)5G Advanced技術(shù)演進(jìn)”的演講，分享了5G Advanced的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，Rel-18和5G Advanced的重要研究方向，以及高通攜手合作伙伴持續(xù)推動(dòng)5G Advanced演進(jìn)所做的工作。以下為演講全文：
各位中國(guó)移動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)和專家，各位線上的朋友們，大家好，我是高通公司的徐晧，負(fù)責(zé)高通在中國(guó)的研發(fā)。今天很高興能和大家分享5G標(biāo)準(zhǔn)的最新里程碑和進(jìn)展，以及我們對(duì)5G下一階段發(fā)展的技術(shù)展望。
在今年的3月下旬，3GPP完成了全球5G標(biāo)準(zhǔn)的第三個(gè)版本，也就是Rel-17的功能性凍結(jié)。盡管受到疫情影響，3GPP的所有成員還是通過(guò)線上討論的方式完成了5G標(biāo)準(zhǔn)的又一個(gè)里程碑。
5G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)可以分為兩個(gè)階段：前三個(gè)版本是第一階段，Rel-17的功能性凍結(jié)也代表著5G演進(jìn)第一階段的順利完成；而Rel-18的開(kāi)始標(biāo)志著我們進(jìn)入了5G Advanced的標(biāo)準(zhǔn)制定階段，第二階段會(huì)包括Rel-18、Rel-19、Rel-20這三個(gè)版本。當(dāng)然在5G Rel-20演進(jìn)的同時(shí)，我們會(huì)開(kāi)始引入6G。
從3G到4G到5G，無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展速度大概是10年一個(gè)G。那么從研發(fā)的角度，我們也會(huì)有一個(gè)類似的周期。首先我們會(huì)提出一系列的愿景和需求，然后進(jìn)入創(chuàng)新和研發(fā)階段來(lái)探索不同的解決方案，下一步我們會(huì)把最優(yōu)解決方案通過(guò)原型機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，然后才把成熟的方案提到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品還需要通過(guò)和其它廠家互聯(lián)互通和外場(chǎng)測(cè)試，才能保證最后的商用。所以在討論今后3到5年的技術(shù)趨勢(shì)之前，我們先看看5G的商用現(xiàn)狀和5G Advanced的愿景和需求。
在短短2、3年的時(shí)間內(nèi)，5G在全球已經(jīng)得到了廣泛商用。210多家運(yùn)營(yíng)商部署了5G網(wǎng)絡(luò)，2020到2025年的5G手機(jī)銷量有望超過(guò)50億部，而5G的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是智能手機(jī)。
正如我們這里展示的，5G可以應(yīng)用在眾多的垂直領(lǐng)域，比如車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、機(jī)械控制、工業(yè)制造、能源開(kāi)發(fā)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市等等。下面我們先簡(jiǎn)單回顧一下，我們?cè)?G的第一階段引進(jìn)了哪些5G技術(shù)來(lái)支持這些應(yīng)用，然后再具體闡述5G Advanced的技術(shù)趨勢(shì)。
Rel-15是5G未來(lái)演進(jìn)的奠基石。5G的第一個(gè)版本構(gòu)建了一個(gè)靈活的系統(tǒng)架構(gòu)和可擴(kuò)展的幀結(jié)構(gòu)。這個(gè)統(tǒng)一架構(gòu)可以同時(shí)支持中低頻（也就是Sub-6GHz）和毫米波頻譜。中低頻段可以達(dá)到好的區(qū)域覆蓋，而毫米波可以達(dá)到極致的峰值速率、更高的網(wǎng)絡(luò)容量、更低的時(shí)延和更高的定位精度。所以毫米波和Sub-6都是5G的核心技術(shù)，能夠運(yùn)用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求。此外我們還引入了新的編碼技術(shù)和更大規(guī)模天線來(lái)提高頻譜效率。
從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，Rel-15的重點(diǎn)還是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶技術(shù)（例如面向智能手機(jī)的應(yīng)用），而Rel-16和Rel-17最關(guān)注的是5G的行業(yè)擴(kuò)展。在Rel-16，我們引入了第一個(gè)基于5G的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、基于5G的定位技術(shù)，并進(jìn)一步完善了超可靠低時(shí)延（URLLC）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。Rel-16中也引入了免許可頻譜技術(shù)，進(jìn)一步解決了頻譜資源短缺的問(wèn)題。針對(duì)大家關(guān)注的手機(jī)能耗問(wèn)題，從Rel-16開(kāi)始，3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中也引入了一系列針對(duì)節(jié)能的優(yōu)化。
Rel-17基于前兩個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)版本繼續(xù)推進(jìn)行業(yè)應(yīng)用。我們知道5G智能手機(jī)和其它高性能終端需要大帶寬以及多天線技術(shù)的支持，但是像手表等低復(fù)雜度終端，不需要支持那么多功能，也不可能安置太多天線，所以Rel-17中引入的NR-Light（RedCap）可以將5G普及到更低復(fù)雜度的物聯(lián)網(wǎng)終端，同時(shí)降低這類終端的能耗。
Rel-17引入的另一項(xiàng)重要的全新特性，是非地面通信（NTN），也就是衛(wèi)星通信。Rel-17還進(jìn)一步擴(kuò)展了直連通信功能，支持任意類型的兩個(gè)終端之間的通信，針對(duì)增強(qiáng)覆蓋和解決自然災(zāi)害下的緊急通信提供了更靈活的解決方案。
Rel-17支持的擴(kuò)展特性之一是將毫米波頻段擴(kuò)展到了71GHz，Rel-15中定義的毫米波頻段實(shí)際上只能到52.6GHz。從Rel-17開(kāi)始，5G進(jìn)一步擴(kuò)展至60GHz的免許可頻段，可使用的帶寬和峰值速率又有了大幅度提升。
下面我們來(lái)看看Rel-18和5G Advanced有哪些重要的研究方向。一方面我們?cè)诶^續(xù)提高端到端的系統(tǒng)性能。除了持續(xù)推動(dòng)前幾個(gè)版本中引入的MIMO、IAB、移動(dòng)性能增強(qiáng)以外，我們可以重點(diǎn)關(guān)注幾個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域：第一是人工智能在無(wú)線通信上的應(yīng)用；第二是全雙工技術(shù)的引入；第三個(gè)是綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)。
另一方面，我們也把5G的應(yīng)用擴(kuò)展到更多類型的終端，特別是新推出的、專注于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的VR/XR眼鏡的優(yōu)化和無(wú)人機(jī)通信的系統(tǒng)優(yōu)化。下面我們會(huì)具體介紹這些方面的技術(shù)細(xì)節(jié)。
5G和人工智能都是可以賦能各行各業(yè)的通用技術(shù)。而人工智能和5G的結(jié)合與互相推動(dòng)更可以催生革命性的技術(shù)突破。
一方面我們開(kāi)始用AI技術(shù)來(lái)解決無(wú)線通信中的一些傳統(tǒng)問(wèn)題，比如信道估計(jì)和反饋、毫米波的波束跟蹤和預(yù)測(cè)、無(wú)線定位和感知。在這些領(lǐng)域，我們都看到最前沿的AI技術(shù)可以給傳統(tǒng)的通信技術(shù)帶來(lái)升級(jí)和革新。我們也在系統(tǒng)仿真和基于原型機(jī)的OTA實(shí)驗(yàn)中看到了AI帶來(lái)的增益。人工智能會(huì)是5G Advanced的核心技術(shù)之一。
另一方面，我們也會(huì)讓5G更好地賦能人工智能技術(shù)。我們知道人工智能需要大量的數(shù)據(jù)和運(yùn)算，基于4G和5G的智能終端和海量物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)AI的數(shù)據(jù)源，而5G也可以讓無(wú)數(shù)的終端和云端高速相連，以便有效地運(yùn)用云端和邊緣云的算力來(lái)解決AI終端對(duì)于低復(fù)雜度和低能耗的需求。
全雙工技術(shù)是另一個(gè)全新的5G技術(shù)方向。傳統(tǒng)通信技術(shù)支持頻分FDD或者時(shí)分TDD系統(tǒng)，如果在同樣時(shí)間和頻段上收發(fā)，收到的微弱信號(hào)會(huì)被完全覆蓋于發(fā)射端的強(qiáng)勁信號(hào)下，所以需要非常復(fù)雜的干擾消除技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在Rel-18中，我們引入的是子帶雙工模式，比如在TDD的下行時(shí)段，用頻譜的一部分傳上行，這樣可以更靈活地分配上下行資源，也可以減少因?yàn)樯舷滦星袚Q而產(chǎn)生的時(shí)延。這項(xiàng)技術(shù)也在高通的OTA測(cè)試網(wǎng)絡(luò)里得到了驗(yàn)證。
5G可以給XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)，包括VR、AR和MR）用戶提供全新的用戶體驗(yàn)。在產(chǎn)品方面，高通已經(jīng)推出了兩代支持XR的專用芯片，其中XR2可以直接支持眼鏡端的5G連接，同時(shí)我們也設(shè)立了總額為一億美元的驍龍元宇宙基金來(lái)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。我們?cè)?G Advanced標(biāo)準(zhǔn)中積極推動(dòng)針對(duì)XR的全面優(yōu)化，包括多用戶的調(diào)度支持和優(yōu)化、QoS和時(shí)延的保障、數(shù)據(jù)包重傳的優(yōu)化、節(jié)能優(yōu)化以及用網(wǎng)絡(luò)編碼來(lái)提高可靠性和減少時(shí)延。
基于5G的定位擁有廣闊的應(yīng)用空間，也是我們?cè)诔掷m(xù)推動(dòng)的一個(gè)技術(shù)。5G可以解決一些衛(wèi)星定位無(wú)法解決的應(yīng)用場(chǎng)景，比如室內(nèi)定位、室外高樓環(huán)境等。3GPP Rel-16規(guī)范支持3米到10米的精度，在Rel-17精度提高到了0.3m。而在Rel-18和之后的標(biāo)準(zhǔn)中，我們?cè)谌齻€(gè)方面考慮進(jìn)一步升級(jí)：基于直連通信的定位、人工智能輔助的定位、以及物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴終端的定位。在定位方面，我們也和中國(guó)移動(dòng)和中興通訊一起做了5G定位的聯(lián)合測(cè)試。
上面我舉了幾個(gè)Rel-18 5G Advanced的例子，而Rel-18還僅僅是5G Advanced的開(kāi)始。人工智能、全雙工、綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)、XR、針對(duì)可穿戴設(shè)備等的5G物聯(lián)網(wǎng)、5G衛(wèi)星通信、5G車聯(lián)網(wǎng)和直連通信，以及智能終端的增強(qiáng)型寬帶業(yè)務(wù)增強(qiáng)，都會(huì)在Rel-19和之后的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中持續(xù)演進(jìn)。
正如我在介紹每代無(wú)線通信技術(shù)研發(fā)周期時(shí)提到的，我們對(duì)于主要的技術(shù)方向都會(huì)有不斷的創(chuàng)新和原型機(jī)的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。對(duì)于5G Advanced的研究，這里列舉了一些我們正在做的實(shí)驗(yàn)：領(lǐng)先的MIMO技術(shù)和子帶雙工實(shí)驗(yàn)、基于人工智能的毫米波波束跟蹤、基于AI的信道反饋增強(qiáng)、綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)和室外的高精度定位、VR/XR優(yōu)化和應(yīng)用演示、通過(guò)relay技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)廣域物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋增強(qiáng)、通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)和感知技術(shù)來(lái)提高汽車的安全性，以及用寬帶毫米波實(shí)現(xiàn)的工業(yè)精準(zhǔn)定位。
從5G標(biāo)準(zhǔn)的第一階段到現(xiàn)在告一段落，從面向未來(lái)的5G Advanced到6G，5G還有一個(gè)長(zhǎng)期而明確的技術(shù)演進(jìn)路線。當(dāng)前5G在全球的大規(guī)模商用為5G Advanced奠定了良好的商業(yè)基礎(chǔ)。隨著5G技術(shù)的演進(jìn)，相信我們所期盼的5G支持萬(wàn)物智能互聯(lián)的愿景終將實(shí)現(xiàn)，也相信5G Advanced會(huì)催生更多全新的應(yīng)用、全新的終端形式和全新的使用場(chǎng)景。
5G是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，從研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品推出到商用落地，融合了行業(yè)很多從業(yè)者的努力，我們非常期待和中國(guó)的合作伙伴一起共同推動(dòng)5G Advanced到6G的創(chuàng)新和演進(jìn)。謝謝大家！
