高通徐晧：助力5G持续演进 5G应用向更多垂直领域拓展

集微网4月2日报道（记者 张轶群）2020年是5G开始大规模商用的第一年，尽管受疫情影响，相关5G标准的制定工作遭遇一定推迟，但5G 创新技术的步伐却不会因此受到停滞。

在近日举行的媒体沟通会上，高通中国区研发负责人徐晧博士介绍了当前5G标准化和商用的概况，以及高通对于5G未来发展的愿景和看法。

“除了在标准上不断地引入新的功能以外，5G的应用也在不停地往不同垂直领域扩展，包括智能手机、电脑、固定无线接入、工业物联网、面向企业和汽车的网络以及企业专网等。高通研发团队将持续探索和实现新的技术突破，助力5G不断向前演进。”徐晧说。

Rel-16引入多项新技术

目前，5G的Rel-15标准已经冻结，推动了第一轮的5G商用浪潮。Rel-16原计划于今年6月冻结，但受疫情影响，将推迟到9月。

“受疫情影响，近期的线下会议都取消了，目前的线上会议还是将重点放在Rel-16的收尾工作。3GPP也宣布将Rel-17讨论的开始时间往后推迟三个月。我们也在密切关注疫情的发展情况，希望疫情能够早日得到控制。”徐晧说。

据徐晧介绍，在Rel-16中，除了继续演进增强移动宽带以外，将进一步完善超可靠低时延通信（URLLC）的功能。并引入新的技术，有如下几个方面。

一是Rel-16将持续增强6GHz以下和毫米波的通信，这部分可以看作是Rel-15版本的延续。比如增加了更多对于毫米波波束的增强功能，同时引入集成接入回传（IAB）节点，这主要是为毫米波的部署提供更多方便。

二是针对5G手机能耗问题，增加了更多关于手机节能方面的功能和标准设计。

三是是移动性增强，目的在于从小区到小区之间切换时，5G能够做到没有间断的零秒切换。

四是增强毫米波和中频段的载波聚合。进一步提高峰值速率和数据容量。

此外，Rel-16还包括一些其它功能，比如提供新的精准5G定位的功能、URLLC的进一步增强以支持工业物联网的应用，以及5G广播等。URLLC对于工业物联网和一些对时延要求很严格的网络应用来说是非常重要的功能。同时，在Rel-16中，将首次引入了5G车联网技术（C-V2X）和免许可频谱设计（NR-U）技术。

徐晧表示，由于疫情的影响，Rel-17工作较之原计划会推迟大概一个季度。目前Rel-17还没有正式开始，但已知一些可能的方向，比如全新的NR-Light，即在现有5G的基础上做一个简单版的5G来支持可穿戴设备的技术。

“虽然5G定义了三大应用场景，即大家熟知的增强型移动宽带、关键业务型服务和海量物联网，但是与5G相关的第一个标准版本中并没有涵盖所有应用场景的增强。例如海量物联网，在认真评估了基于4G的物联网之后， 5G的Rel-15和Rel-16版本中并没有急于推进5G海量物联网技术，而是在Rel-17中才计划引入了5G海量物联网以及诸如NR-Light这样的其它新技术。”徐晧说。

开拓毫米波应用新场景

在5G全球商用推进的过程中，高通一直在致力推动毫米波技术的研发和推广。相比于Sub 6GHz在覆盖上的优势，毫米波的大带宽能够实现更高的速率

“为了实现5G的极致速率，我们必须要运用毫米波技术，因为毫米波的带宽是6GHz以下频段无法企及的。毫米波技术是5G设计中不可缺少的核心技术之一。”徐晧说。

据徐晧介绍，在商用之前，高通进行了大量的毫米波OTA测试和信道测量。比如在旧金山进行的5G网络模拟实验中，高通利用现有的4G基站实现了62%的毫米波室外覆盖，网络容量提升高达5倍，小区边缘突发速率和中值突发速率都得到了很大提升。

徐晧强调，正式因为毫米波最大的优势是它的带宽而不是覆盖，所以经常考虑到毫米波的应用其实是热点的覆盖。这样的话，就不需要用毫米波来达到全国范围的全面覆盖，从这个角度来说，毫米波的应用是非常灵活的。比如可以在地铁站用毫米波的基站来进行覆盖，可以在体育场馆或者音乐厅等用毫米波来覆盖，而不是说用毫米波来做一个覆盖全国的网络。因此，毫米波是有非常灵活的覆盖方式的。

比如在室内部署方面，在地铁站环境中，高通通过把地铁站中的Wi-Fi覆盖换成LTE的小基站或者与5G毫米波进行共址，实现下行链路覆盖达到96%，上行的覆盖能达到97%的效果，而且下行链路的中值突发速率可以达到4.6Gbps。

“这是我们用4G或者用6GHz以下网络技术没办法实现的5G指标。我们一定要看5G的设计目标和指标，才能够理解为什么一定要做毫米波，因为必须要用到毫米波这样的技术才能够达到与4G相比，10倍以上或者100倍以上的提升。”徐晧说。

目前，美国几大主流运营商包括AT&T、T-Mobile、Verizon都已经提供了毫米波的商用服务。最近，美国FCC又再次举行了全新的毫米波频谱拍卖，所有的主流美国运营商都得到了毫米波的频谱，而且Verizon也计划于今年继续扩大毫米波的网络覆盖，实现覆盖城市数量翻倍。

从全球范围来看，除了美国以外，意大利、俄罗斯、韩国、日本、东南亚、澳大利亚、拉美也都有在2020年或2021年部署毫米波的计划。目前，中国在毫米波试验和频谱规划上也正在推进，很可能于2021年或之后进行毫米波的部署。

毫米波的应用也能够引入一些新的服务和应用场景。为了测试5G毫米波连接的稳定性和移动性，高通在演示中，将一款搭载骁龙X50 5G芯片的移动测试终端固定在无人机上，遥控无人机在公司园区内穿梭飞行，测试结果显示：毫米波能够支持终端高速移动和身处高处时的稳健连接。此外，在演示中也进行了最新的Rel-16引进的集成接入及回传（IAB）技术和多发射及接收点（TRP）的模拟测试，毫米波基站可能有数个天线矩阵。高通还对毫米波覆盖的增强做了模拟演示，如目前毫米波一个很重要的技术就是波束成型，高通通过波束成型在小区和小区之间进行无缝切换，能够实现用户在毫米波这种OTA场景下很好的体验。

高通研发助力5G标准持续演进

移动技术平均每10年完成一次代际演进。可以看到基础移动科技对人们生活的改变，从最简单的语音通话到移动互联网然后是深入各个垂直领域的5G统一平台。5G相对于4G的重要优势之一是5G加入了很多面向各个垂直领域进行专门优化的功能。4G主要还是面向个人用户的移动宽带用例，5G面向了广泛的行业用户，包括汽车、XR（包括VR/AR/MR）、工业物联网等不同的垂直领域。

每一代移动技术的标准都建立在前瞻性基础科技研发的基础之上，5G也不例外。作为移动通信技术创新者，高通在5G标准的持续演进中也做出了重要贡献，比如此前提到的面许可频谱技术就是基于高通2012年的一项基础科技研发，5G的灵活架构是高通在2014年开始启动的设计。

徐晧介绍了5G灵活架构方面的内容。他指出，5G灵活架构之所以重要，是因为5G需要支持广泛的垂直领域，每个垂直领域有不同的需求和设计上的要求，所以需要让5G在架构上能够支持未来众多可能发生但尚未定义的全新服务，也就是5G具有前向兼容性。

徐晧进一步介绍，5G框架在频率上留了一些空子载波，在时域上留了一些空白时隙，这相当于在写一本书的时候预先在里面留了一些空白页，这些空白页根据系统的设置可以放在任何的地方，未来可以随时在这些空白页上写上需要的内容。

“eMTC和NB-IoT，这是两项应用非常广泛的4G海量物联网技术，这两项技术可以加到5G架构中。同样地，广播和C-V2X（蜂窝车联网）也可以非常灵活地加入到5G架构中来。5G灵活的时隙框架是其支持广泛垂直领域用例的基本技术框架，这是一个很重要的研发课题。”徐晧说。

5G应用向更多垂直领域拓展

5G除了在标准上不断地引入新的功能以外，5G的应用也在不停地往不同垂直领域扩展，包括智能手机、电脑、固定无线接入、工业物联网、面向企业和汽车的网络以及企业专网等。

此次沟通会上，徐晧也介绍了高通在5G研发上的新的方向。包括先进的5G大规模MIMO OTA测试网络、 5G广域技术演进、户外毫米波OTA测试网络下的真实体验、5G移动毫米波技术的演进、未来的5G工厂、室内5G网络下的精准定位、5G NR蜂窝车联网（C-V2X）等。

在超低时延的5G技术演示。高通展示了这样一个5G应用场景，如在现代化工业4.0的车间里，很多的机械臂在5G网络支持下自动地进行操作和工作，5G的三大应用场景都在这个车间内得以体现。车间里有大量的传感器，这个需要5G的海量物联网技术来支持；工作人员戴的VR/AR眼镜等头显设备以及计算机视觉包括AR和5G的连接，可以通过这种计算机视觉来处理监控的摄像头，也包括工作人员的的手机终端，都属于增强型移动宽带；同样重要的还有超可靠低时延，可以对机械臂进行更好的控制。同时对于自动导引运输车的支持，也是需要结合5G和自动驾驶的技术。上述所有应用都可以通过无线边缘云来进行支持。

在5G NR精准定位方面。5G定位比4G定位更精准而且要求也更高。同时，5G NR支持室内和室外的定位，与现有的定位技术互补。

那么，5G定位与现有的GPS定位相比有何不同？

徐晧表示，第一，5G可以支持室内定位，这是GPS不具备的能力；第二，5G定位是基于蜂窝通信而非卫星通信实现的，5G定位可与其它定位技术互为补充。第三，5G定位支持更高定位精度及更低时延，能够满足多样化的服务需求。

另据徐晧介绍，从Rel-16和Rel-17的精准定位需求来说，Rel-16可以支持在80%的时间实现室内3米和室外10米的定位精度，实现更高的定位精度。

在5G车联网的用例方面，据徐晧介绍，5G C-V2X主要能带来三个方面的提升：

第一，增强的安全性，包括实时情境感知、全新类型传感器数据共享、以及安全性提升至更高水平。5G速率更快，可支持车与车之间传感器数据的分享。

第二，减少行车时间，提高能源效率。5G引入了协作式驾驶，不仅有AI支持的单车智能，还可以通过车联网以及车与车之间的协作式驾驶提高整体行驶效率。

第三，加速网络效应。5G相比4G在网络容量、网络速率上有很大的提升，5G支持的C-V2X技术也在4G基础上有很大提升。传感器共享及路侧基础设施部署可在5G C-V2X部署初期即带来众多效益。

“总体来说，我们可以看到在推动5G扩展的时候，高通会基于这些基础研发，在每一个技术扩展之前，通过原型机设计和大量测试，对各种各样的垂直领域进行支持，包括工业物联网、智能交通、服务终端、共享和免许可频谱等等。”徐晧说。（校对/一求）