5G 標準的走向,為何越來越不同尋常?

csdn 發佈 2020-08-15T19:33:11+00:00

因此,儘管標準本身不一定是世界上最令人興奮的事物,但有了它們,人們才能夠締造出令所有人都激動萬分的事物。

行業組織3GPP帶領5G朝著最新標準的方向發展。

作者 | Michael Koziol

譯者 | 彎月,責編 | 屠敏

出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

以下為譯文:

如果沒有網際網路工程任務組(Internet Engineering Task Force)制定種種網際網路標準,那麼此時此刻你就看不到我發表的這篇文章了。因此,儘管標準本身不一定是世界上最令人興奮的事物,但有了它們,人們才能夠締造出令所有人都激動萬分的事物。然而,有時標準本身也會變得很怪異。

第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project,即3GPP)制定的5G標準就屬於這種情況。3GPP曾經建立了蜂窩網絡的標準。今年7月3日,該組織完成了R16。

從R16開始,5G的走向就越來越不同尋常了。早期版本將5G核心視為一代蜂窩服務,而R16則為蜂窩網絡之前從未解決過的新服務奠定了基礎。但卻不是嚴謹而又全面的方式。

高通公司技術營銷總監Danny Tseng在談到蜂窩服務時表示:「R15將重點放在了我們熟悉的方面,而R16則為機器人、汽車、工廠以及許多其他應用程式和方案的聯網打破了障礙。」

4G以及其他更早的蜂窩技術關注的焦點只有一個:蜂窩技術。然而,當3GPP成員開始聚集力量探討5G時,人們卻對開發一種無線系統產生了濃厚的興趣,這種系統的應用不僅限於手機業務。Tseng表示:「5G的發展願景一直是這種統一的平台。」在制定5G標準時,研究人員和工程師認為無線蜂窩可用於一切無線連接。

考慮到這一點,我們就能理解R16中的新增功能以及怪異之處了。如果你想自行閱讀整個標準,那麼請點擊這裡(https://www.3gpp.org/DynaReport/FeatureListFrameSet.htm)。

車聯網

R16中的重頭戲是V2X,即車輛到一切(Vehicle to Everything)。換句話說,車輛通過5G與周圍的一切進行通信。LG電子的工程師Hanbyul Seo表示,V2X技術已經在IEEE 802.11p和3GPP LTE V2X中得到了標準化,但是這些標準的目的是實現基本的安全服務。Seo是3GPP V2X項目的報告人之一 ,他負責向3GPP報告該項目的進度。

Seo表示,在為5G定義V2X時,最大的困難在於提供高數據吞吐量、提高可靠性以及低延遲,如果想實現最基本的通信之外的任何功能,那麼這幾大因素都是必不可少的。Seo解釋說,較早期的標準通常只關心如何處理數百個字節的消息,並將這些消息在幾百毫秒內發送到300米半徑內90%的接收器上。3GPP標準制定的新基準則需要實現每秒千兆字節的吞吐量、99.999%的可靠性以及僅幾毫秒的延遲。

Sidelink

華為的3GPP代表以及V2X項目的另一位報告員MatthewWebb表示,R16還引入了一種名為Sidelink的新技術。5G聯網的車輛之間能夠通過Sidelink直接通信,無需經過蜂窩塔中間設備。可以想像,對於在高速路上急速行駛的車輛來說,這有著不同凡響的意義,因為它們能夠相互提醒自身的位置。

Tseng表示,最初Sidelink是V2X的一個組件,但從理論上講,這項技術可應用於任何兩個需要不經過基站而直接通信的設備。工廠機器人就是一個例子,還有大規模鋪設的物聯網。

定位服務

R16還包括有關定位服務的信息。在過去幾代的蜂窩技術中,為了定位手機,我們需要通過周圍三個蜂窩塔對手機進行三角測量,即測量每個信號塔與手機信號之間的往返距離。但是,5G網絡能夠僅通過與一個信號塔的往返時間就可以定位設備。這是因為5G信號塔能夠藉助大規模多入多出(Multi-input Multi-output,即MIMO)以及波束賦形(Beamforming)技術,直接向設備發送精確的信號,因此5G網絡能夠測量波束的方向、角度以及波束與塔之間的距離,從而定位設備。

專用網絡

下面我們來談一談專用網絡。當提及蜂窩網絡時,我們往往會想起覆蓋面積廣泛的寬頻網絡,只有這樣才能保證我們的設備始終有信號。然而,5G融合了毫米波,這種高頻無線電波(30GHz - 300GHz)的傳播距離遠不及傳統的蜂窩信號。毫米波只能在辦公樓、工廠或體育場館內建立網絡。就這個規模而言,5G的功能更像Wi-Fi網絡。

未授權頻譜

最後我們來討論一下R16中有關未授權頻譜的詳細信息。高通公司的工程師以及3GPP的報告人Jing Jing表示,在R16中,5G蜂窩服務首次包含了未授權頻譜。Sun表示,將5G擴展到5GHz以及6GHz頻段內的非授權頻譜合情合理,因為該頻段已在全球範圍內廣泛使用,而且5G正在將蜂窩服務推向更高的頻段,因此使用這些頻譜也無可厚非。未授權頻譜是專用網絡的關鍵,就像Wi-Fi一樣,這些網絡可以使用這個頻譜,而不必經歷嚴格的授權過程。

R17將「擴展現實」

R16引入了許多5G服務的新領域,但是完成的卻寥寥無幾。Tseng表示:「R17的範圍是於去年12月決定的,我們很清楚其中包含了什麼。」也就是說,R17會在R16的基礎上建立許多模塊。例如,R17將包括更多機制,各類設備(不僅限於車輛)都可以利用sidelink。

此外,R17還會包含全新的技術。R17包含一些擴展現實的技術,即同時包含替代現實技術與虛擬現實技術。Tseng表示,R17還有一個關於NR-Lite的項目,他們將嘗試通過20MHz頻段來解決物聯網覆蓋範圍的難題。Sun表示,R17還包含一個研究項目,重點探索使用52Ghz -71GHz範圍內頻率的可能性,這個頻率遠高於當今蜂窩網絡中使用的頻率。

由於受Covid-19的影響,R17的最終發布可能會被推遲,對於推動項目發展的小組以及研究小組來說,面對面溝通雖然並非沒有可能,但非常困難。但這並不意味著R17的工作會停止。而且,等到R17發布的時候,5G的發展會更加不同尋常。

原文:https://spectrum.ieee.org/tech-talk/telecom/standards/5g-release-16

本文為 CSDN 翻譯,轉載請註明來源出處。

關鍵字: