5G R17標(biāo)準(zhǔn)正式凍結(jié)：引入新終端、新網(wǎng)絡(luò)和新功能

6月9日晚10點，在匈牙利布達(dá)佩斯召開的3GPP TSG第96次會議上，3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié)。作為5G標(biāo)準(zhǔn)的第三個版本，5G R17是5G演進過程中的重要里程碑，其為多項基礎(chǔ)性技術(shù)帶來了更多增強特性，包括容量、覆蓋、時延、能效、移動性，總的來看，為了進一步拓展5G應(yīng)用場景，R17引入了“新終端”“新網(wǎng)絡(luò)”和“新功能”，那么，“三新”5G又該如何理解？

　　RedCap：“新終端”基石

　　總的來看，5G R17引入的主要新技術(shù)有Redcap終端、上行覆蓋增強、動態(tài)頻譜共享、多播廣播業(yè)務(wù)、多卡技術(shù)、衛(wèi)星5G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)、下行1024QAM、定位增強、MIMO技術(shù)進一步增強(FeMIMO)、節(jié)能增強、URLLC增強、CA/DC增強、輔鏈路通信增強、無線切片增強等。

　　其中，Redcap(Reduced Capability)技術(shù)最受業(yè)界關(guān)注，Redcap中文直譯“降低能力”，即輕量級的5G終端，主要針對的是帶寬、功耗、成本等需求都介于eMBB和LPWA之間的應(yīng)用，為了縮減NR終端的成本，Redcap支持FR1 20MHz、FR2 100MHz的帶寬，接收天線數(shù)目減少低至1或2根，調(diào)制階數(shù)也由原來的FR1 256QAM必選降為FR1 64QAM。R16/R17終端節(jié)能技術(shù)進一步降低終端功耗，為了克服低天線數(shù)目帶來的覆蓋問題，Redcap終端也支持R17覆蓋增強技術(shù)。通過引進separated initial BWP, 可有效實現(xiàn)Redcap終端和non-Redcap終端的友好共存。

　　可以說，RedCap應(yīng)用非常廣泛，包括智能可穿戴設(shè)備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控等三大業(yè)務(wù)場景，預(yù)計到2030年全球連接數(shù)將達(dá)到近百億。這三大領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)據(jù)速率的要求遠(yuǎn)低于eMBB，但又高于NB-IoT、LTE-M等低功耗廣域網(wǎng)的要求，因此從技術(shù)特性來看，RedCap介于eMBB和LPWA之間，將在網(wǎng)絡(luò)性能和終端成本上實現(xiàn)均衡。

　　據(jù)華為相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前RedCap已獲得了多方的關(guān)注和大力投入，共同推進快速的商用成熟，包括電力、智慧城市、安防和工業(yè)制造等行業(yè)推動RedCap在具體應(yīng)用場景、技術(shù)和產(chǎn)品解決方案的定義和適配。

　　而在終端節(jié)能上，在R16基礎(chǔ)之上，R17持續(xù)增強了終端節(jié)能技術(shù)，包括對于連接態(tài)終端支持PDCCH skipping和搜索空間組切換技術(shù)，進一步優(yōu)化降低終端監(jiān)聽PDCCH的時機，并支持RLM/BFD測量放松，從而獲得終端節(jié)能;對于空閑態(tài)終端，支持尋呼早指示PEI、臨時TRS輔助同步等技術(shù)，以優(yōu)化降低終端檢測尋呼信息的功耗。

　　值得一提的是，中國工信部等十部門印發(fā)的《5G應(yīng)用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》明確指出，加快彌補產(chǎn)業(yè)短板弱項，加快輕量化5G芯片模組的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，進一步提升終端模組性價比;實現(xiàn)5G物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)年均增長率超200%。

　　對此，IMT 2020(5G)推進組對RedCap寄予厚望，全力推動產(chǎn)業(yè)成熟，計劃2022年完成應(yīng)用場景與關(guān)鍵技術(shù)研究、關(guān)鍵技術(shù)測試規(guī)范制定、開展關(guān)鍵技術(shù)測試；2023年面向商用需求，制定終端、系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范及測試規(guī)范，開展端到端測試和互操作測試。

　　非地面通信：“新網(wǎng)絡(luò)”載體

　　5G非地面通信其本質(zhì)就是衛(wèi)星通信。因其具有覆蓋廣，不易受地面障礙和攻擊等特性，被納入3GPP有關(guān)5G標(biāo)準(zhǔn)的討論，R17標(biāo)準(zhǔn)特別針對非地面通信與IoT非地面通信的能力進一步增強。

　　其中，非地面通信 (NR NTN)為解決偏遠(yuǎn)山區(qū)、海上、交通運輸?shù)葓鼍暗耐ㄐ艈栴}，將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等非地面網(wǎng)絡(luò)與5G融合，實現(xiàn)立體式的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。針對衛(wèi)星波束地面高速移動、衛(wèi)星高度帶來的傳播時延、衛(wèi)星跟地面站連接切換等問題，R17定義了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括上下行時頻偏補償調(diào)整、傳輸時序關(guān)系增強、HARQ增強、基于位置的移動性管理增強等。

　　IoT非地面通信(IoT NTN)主要針對海運、荒野交通、能源采集、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護等無法部署基站，或者建網(wǎng)和維護都很不方便的場景，R17首次將NB-IoT/eMTC技術(shù)應(yīng)用到衛(wèi)星通信，實現(xiàn)天地物聯(lián)通信，是對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)的一個很好的補充，為真正的全球覆蓋物聯(lián)網(wǎng)提供了支撐。IoT NTN還包括上下行時頻偏補償調(diào)整、傳輸時序關(guān)系增強、基于位置的移動性管理增強等。

　　值得一提的是，5G R17引入了多SIM卡優(yōu)化，面向雙卡單通的終端設(shè)備，NR首次從標(biāo)準(zhǔn)層面進行規(guī)范以提升終端性能，重點解決雙卡同時發(fā)生尋呼造成的尋呼沖突，以及一卡尋呼和另一卡數(shù)據(jù)傳輸?shù)臎_突等問題，進一步保障通信質(zhì)量。

　　對此，中國移動研究院無線與終端技術(shù)研究所副所長、3GPP RAN全會副主席胡南指出，天地一體新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的衛(wèi)星天鏈中繼與地面通信相輔相成，共同構(gòu)建空天地一體化立體融合網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供無處不在、無時不在的通信服務(wù)。

　　多播廣播業(yè)務(wù)：“新功能”保障

　　縱觀通信發(fā)展歷史，無線通信技術(shù)在不斷地改變?nèi)藗兊臏贤ê蜕睢Ｔ?G時代，通信主要提供語音和短信，信息獲取主要依據(jù)傳統(tǒng)的媒體。到3G時代，移動網(wǎng)絡(luò)可以支持一定速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，人們開始使用手機瀏覽網(wǎng)頁看新聞，甚至觀看視頻。到了4G時代，視頻和直播業(yè)務(wù)開始大爆發(fā)，這給傳統(tǒng)的媒體帶來了全新的變化。

　　得益于5G的超高速和低時延特點，5G可以給用戶帶來“跨代的視聽新體驗”。如流暢地?zé)o卡頓地觀看2K/4K+超高清視頻;觀看高幀率HFR、高動態(tài)HDR的品質(zhì)視頻或可以通過5G多種形式觀看云上國際體育賽事。

　　此次5G R17引入的多播廣播業(yè)務(wù)(MBS)主要針對公共安全、IoT應(yīng)用、軟件投遞、TV Video、IPTV、直播帶貨等場景，比如，當(dāng)遇到突發(fā)事件，可以讓特定位置的大量用戶同時接收到預(yù)警或通知。R17通過架構(gòu)的建立、支持不同級別的服務(wù)、靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和操作、組播/廣播空口技術(shù)等方式，支持組播/廣播和現(xiàn)有單播系統(tǒng)靈活地復(fù)用共存。

　　聯(lián)通研究院無線技術(shù)研究中心總監(jiān)李福昌指出，NTN技術(shù)通過空天一體化組網(wǎng)實現(xiàn)全球覆蓋，將逐步突破移動通信系統(tǒng)地形地表的限制，擴展到太空、空中、陸地等自然空間，消除地面偏遠(yuǎn)地區(qū)與發(fā)達(dá)地區(qū)的數(shù)字鴻溝，促進數(shù)字化社會經(jīng)濟的和諧發(fā)展。

　　總的來看，作為第三個標(biāo)準(zhǔn)版本，5G R17引入了全新特性，將網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景從地面拓展到了非地面(NTN)，與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)融合，打造立體式的廣覆蓋。5G R17在eMBB和垂直行業(yè)應(yīng)用上，進一步增強了業(yè)務(wù)速率、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、頻譜效率、移動性、功耗、時延等技術(shù)指標(biāo)，并引入對多播廣播(MBS)新型業(yè)務(wù)的支持，引入Redcap新技術(shù)豐富了5G 終端類型，商用性能提升、新特性引入和新方向探索三大特點交織匯成了R17標(biāo)準(zhǔn)全貌，為5G應(yīng)用于更多場景提供了強大支撐，將加快全球5G發(fā)展的進程。