2023-10-31 15:44

5.5G兑现5G的承诺

5G技术作为第五代移动通信技术,一度承诺了高速数据传输、低延迟和大容量等革命性特性,引发了广泛的期望。伴随5G技术落地,其并不能满足所有行业的应用需求,5G所承诺的变革并未完全出现。

随着应用场景的延伸和扩展,业界对5G提出了新的性能需求,5.5G应运而生。5.5G,又称5G-A(5G-Advanced),被视为5G走向6G的中间过渡阶段。与2019年开始商用的5G相比,5.5G将带宽速度提升10倍、时延降低10倍、连接密度提升10倍,定位精度也从5G的亚米级提升至厘米级。GSMA移动智库负责人Peter Jarich表示,5.5G开启“第二波5G浪潮”,这将是“履行更广泛的5G承诺的核心”。

5.5G否能够实现5G最初的承诺成为了一个备受关注的问题。本文将探讨5.5G的发展现状、特点优势、应用场景、挑战以及未来的前景,以评估其实现5G承诺的可能性。

一、5.5G的发展现状

3GPP Release 18代表着5.5G(5G-Advanced)的开端。5G Advanced建立在由3GPP Release15、16和17所定义的5G的基础版本之上。R18(5G Release 18)预计将于2023年的年底或2024年第1季度完成。

图1 3GPP标准发布时间表

5.5G的发展目前已经进入了积极的阶段,包括设备供应商、国内运营商和国外运营商的积极参与。华为、爱立信、诺基亚、中兴通讯等设备供应商正在研发和制造5.5G设备,并计划在2024年推出商用设备。中国移动、中国电信、中国联通等国内运营商已经开始进行5.5G试验和部署,并计划在2024年商用。国外运营商如AT&T、Verizon、T-Mobile等也积极参与5.5G的试验和部署。

二、5.5G的特点与优势

5.5G优化如下几个方面:一是持续增强宽带能力;二是面向垂直行业的精细化设计;三是新业务场景开发。

表1 5G标准演进特点汇总

5G标准名称

R15

R16

R17

R18

阶段划分

5G基础标准

5G完整标准

5G增强标准

5.5G

冻结时间

2019年3月

2020年7月

2022年6月

2023年底或2024年初

技术特性

侧重场景

eMBB和基础
URLLC

eMBB增强和
uRLLC能力完善

持续扩展

5GA

增强移
动宽带

中低频
eMBB
基础毫米波
Embb

毫米波
eMBB增强
传输和部署能力

扩展频段:
中频、毫米波
多天线能力持续提升
初步拓展空天地覆盖

持续增强移动宽带:
提升频谱效率
业务能力提升
提升部署灵活性
非地面通信增强

低时延
高可靠

基础uRLLC承载完善的

完善的uRLLC能力
支持时间敏感网络
基础车联网

高容量uRLLC
更丰富车联网场景

垂直行业精细化设计:
专用类型终端
专有场景增强
更灵活组网方案

物联网

NB-IoT技术支持的mMTC

5G核心网支持NB
IoT和eMTC

中高速大连接物联网

网络基
础能力

服务化架构基础设

服务化协议定义
网络切片,边缘计算

直连通信(NR
V2X)、米级定位、5G广播
网络基础能力增强网络智能化

亚米级定位
多播广播
5G与人工智能融合

新业务场景开发:
新业务网络要求
AI增强网络性能
支持各类AI应用

安全

基本安全机制

安全架构演进

物联网安全

相对于5G,5.5G具有更快的传输速度、更低的效率损耗、更可靠的网络连接等明显优势。

表2 5.5G重要指标优势

特征

5G

5.5G

数据速率

下行1Gbps,上行~Mbps

下行10Gbps,上行1Gbps

宽带实时交互

~x00Mbps

~x00Mbps5-

20ms@99.9%

海量机器类通信

NB-loT,RedCap

新增无源物联

低时延高可靠通信

20mslevel

4mslevel

位置精度

米级

厘米级

感知能力

距离、速度

三、5.5G的应用场景

5.5G的到来将为各行各业的发展带来新机遇。超高清视频、虚拟现实/增强现实、工业互联网、自动驾驶等领域将受益于5.5G技术的应用。

1、消费类应用

5.5G在传统消费类应用场景上将有更大的提升。5.5G的峰值速率可达10Gbps,是5G的10倍,这将为超高清视频、虚拟现实/增强现实、在线游戏等应用提供更流畅的体验。此外,5.5G的延迟可降低至毫秒级,这将为云游戏、虚拟现实/增强现实等应用带来新的可能。

2、垂直行业应用

5.5G在工业互联网、自动驾驶等垂直行业应用上将有更广阔的空间。5.5G的连接数量可达千亿级,这将为工业互联网、自动驾驶等应用提供更大的连接能力。此外,5.5G的低延迟和高可靠性将满足工业控制、车路协同、远程医疗等应用的需求。

四、5.5G发展挑战

1、基础设施建设和更新

5.5G的高速度和大容量需要更强大的基础设施支持,包括更先进的基站和光纤网络。这需要运营商投入大量的资金和时间进行建设和升级,特别是在城市和高人口密度区域,这会加大部署难度和成本。另外,云计算中心的建设和布局也需要大量资源投入,因为它们需要满足5.5G带来的大规模数据处理需求。

2、频谱资源限制

尽管5.5G的频谱效率已经得到了显著提升,但仍然需要更多的频谱资源来满足其高速度和大容量的需求。然而,频谱资源是有限的,并且受到政府监管和分配的影响,这可能会使得运营商的部署成本增加,同时也可能加大技术实现的难度。

3、安全和隐私问题

随着5.5G网络速度的提升,网络安全问题也日益突出。为了保护用户数据和隐私,运营商需要投入更多的资源来升级和完善安全措施,这会增加部署的成本,同时也是一项技术挑战。此外,由于5.5G支持更多、更复杂的应用场景,不同应用场景下如何保障数据安全和隐私保护也是一项重要挑战。

五、5.5G发展契机

5.5G技术迎来的发展契机是令人兴奋的。相较于5G技术的初期应用,5.5G技术在推出时,自动驾驶、人工智能、机器人技术、VR/AR等领域都已经接近成熟。未来,5.5G技术有望引发多个重大领域的革命性变化。

1.自动驾驶走向成熟:2023年上半年,国内新能源汽车L2级辅助驾驶功能装车率已经逼近40%。目前全国已建设17家国家级测试示范区和7个国家级车联网先导区,并有16个智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展的试点城市。基于L4或L5级别的全自动驾驶预计将在未来一至两年实现。5.5G的高速、低时延和大容量特性将推动自动驾驶技术的发展。

2.人工智能走向普及:继OpenAI之后,国内人工智能语言模型相继涌现,如百度的“文心一言”、腾讯的“混元大模型”、阿里的“通义大模型”、华为的“盘古大模型”等。5.5G的高速连接将加速大模型人工智能的普及。

3.机器人的广泛应用:在制造业、医疗保健、农业和日常生活中,机器人逐渐得到广泛应用。例如远程操控机器人进行远程手术,远程监测和控制农场设备,智能家庭助理。5.5G的低时延和高可靠性将为机器人技术的广泛应用打开大门。

4. AR/VR生态逐渐成熟:AR/VR已经充分探索各种虚拟体验,如虚拟旅游、虚拟会议、虚拟表演和虚拟培训等。5.5G的高速和低时延将提供更好的增强现实(AR)和虚拟现实(VR)体验。

总而言之,5.5G技术的发展将为自动驾驶、人工智能、机器人技术、AR/VR的实现和普及提供强大支持。随着各种技术应用的成熟,我们将看到5.5G技术的广泛普及,而5.5G技术也将进一步推动这些应用的普及和发展,促成真正颠覆性的爆款5G应用诞生。

六、未来前景及结论

尽管存在一些挑战,但5.5G的发展仍然值得期待。随着技术的不断进步和商用化进程的推进,更多实际的应用场景和解决方案将出现,而5G初期所允诺的变革也将逐步成为现实。

作者:谢剑超   来源:赛立信通信研究部

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本评论 更新于:2024-4-16 14:57:38
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