场景牵引下的技术愿景
三问5G-Advanced:是什么?来了吗?如何干?
面向场景,补齐能力。
”当5G还在高歌猛进之时,5G-Advanced已经浮出水面。这个被一些公司称为“5.5G”的新名词,自去年四月提出以来,受到业界广泛关注。
随着5G商用进程的加快及融合应用探索的深入,5G与经济社会的融合日趋紧密,然而,各种应用对网络提出了更高的需求,对网络架构、性能、时延和安全性等提出了新的挑战。同时,商业需求也是驱动5G持续演进的主要动力,5G-Advanced技术演进成为通信行业发展的需要和共识。
那么,作为5G的演进和面向6G的过渡,5G-Advanced究竟是什么?能给行业带来什么?还有哪些挑战?
当前,5G网络商用正在全球加速推进,与前几代通信网络不同,从产业发展驱动角度看,5G被认为是个人消费体验升级和行业数智化转型的关键,全球的主要经济体均明确要求将5G作为长期产业发展的重要一环。
欧盟提出2030数字罗盘(DigitalCompass)计划,明确制定了商业数字化转型、公共服务数字化等纲要,并采用5G作为工业4.0发展的基础;韩国进一步加强5G+融合生态系统的构建,推进5G融合服务的发展;日本持续推进B5G(Beyond 5G)对民生、社会的价值体现。而作为最早一批部署5G且发展最快的中国更是提出了以坚持科技创新为牵引的、面向2035年的远景目标。
截止2021年底,全球已经有78个国家和地区中的200个5G网络商用发布。在此基础上,已有上千个行业5G网络项目签署了商用合同,5G在行业市场正在快速发展。但整体来看,全球的5G产业仍然处于网络建设早期。而业界普遍认为,未来的6G技术至少将至2030年才会开始应用。因此无论从业务场景、网络技术,还是产业进程、部署节奏等各方面而言,未来3到5年仍将是5G发展的关键时期。
对此,2021年4月27日在3GPP第46次PCG(项目合作组)会议上,3GPP正式确定了5G演进的名称为5G-Advanced,会议还决定,5G-Advanced将从Rel-18开始,Rel-18版本于2021年底正式立项,预计2023年底冻结,随后,在2021年6月,3GPP召开了Rel-18专题研讨会,来自全球的各大运营商,设备商,终端厂商,芯片厂商,行业组织等60多家公司向3GPP提交了500多篇Rel-18版本立项提案,涵盖了5G传统的eMBB,物联,URLLC,V2X等场景,同时也纷纷提出新场景新业务,如上行大容量,人工智能空口和网络,网络和终端绿色节能,虚拟现实增强现实业务XR,高精度定位等。
最终,在2021年12月6日至17日,3GPP 召开了RAN#94-e次会议,确定了5G-Advanced第一个标准版本Rel-18的首批项目,首批立项的28个课题涵盖了5G-Advanced在各个领域持续演进,包括更大容量、更广覆盖、更好体验的eMBB服务升级,上行体验容量提升拓展5G-Advanced网络能力,实时宽带通信构筑虚拟与现实桥梁,车联及高精度定位扩展垂直行业新应用,5G一张网络融合低成本低功耗物联,面向ToC和ToB全面提升毫米波网络覆盖和容量,Sub100GHz频谱灵活高效使用,低碳高效绿色网络,人工智能开启5G新领域等9个大领域,这也标志着5G-Advanced技术研究和标准化将进入实际性阶段。
关键能力补齐
随着5G网络的不断建设与渗透,5G与行业的深度融合也刚刚开始,随着5G融入千行百业,场景更加多样化,更加灵活、更加快速的定制也是客户的要求,针对不同行业,5G需要采用公众网络、本地专网、以及多种混合组网模式满足行业所需的业务隔离和数据安全需求,因此5G-Advanced应该从整体网络架构、组网方案、设备形态和服务支撑能力上匹配多样性的复杂业务环境,这就需要充分考虑架构演进及功能增强的同时在核心网、无线接入网、独立组网等多个环节也要实现创新。
在架构层面,5G-Advanced网络需要充分考虑云原生、边缘网络、移动算力感知及调度以及网络即服务理念,持续增强网络能力并最终走向云网融合、算网一体。
在5G无线接入网侧,3GPP首批立项的28个课题涵盖了5G-Advanced在各个领域的持续演进,可划分为三类。
中信科移动创新中心总经理王可介绍说,第一类主要基于产业发展和现网应用需求对NR已有功能进行的增强演进,如上、下行频谱效率及覆盖提升,终端和网络功效、节能及移动性增强等;第二类主要是面向未来系统和创新应用的演进,该部分立项聚焦加速推进网络实现智能化、能力开放化,降低5G建设成本和运营成本,提供更为便捷的5G服务;第三类则是针对垂直场景和行业的增强,该部分立项聚焦通过5G赋能千行百业实现5G改变社会的愿景,旨在提升相关特性的性能。
而在独立组网侧,首批通过立项的SA2 Rel-18也有28个课题,可从演进,拓展以及行业应用三个角度进行划分。第一类演进主要涉及eMBB的5G网络基础架构持续演进,使能更好的eMBB业务体验,以及持续增强5G服务能力,如在边缘,切片,能力开放,策略等多维度持续提升5G基础网络架构的能力;第二类扩展主要研究宽带实时新媒体通信的支撑和更加智慧的5G核心网以及人工智能与5G的融合,继续提升系统容量和用户体验,通过进一步引入智慧,让5G与日常应用结合更加紧密,成为人们日常生活工作都不可或缺一环;第三类聚焦垂直行业应用,进一步赋能更多的ToB场景和业务,持续提升5G对垂直行业的支持能力,进一步打开智能制造领域的新空间,包括5G与卫星融合、5G支撑垂直行业应用通信需求等。
值得一提的是,在端到端5G-Advanced网络演进过程中,核心网的演进有着举足轻重的作用。一方面,核心网上接各种业务和应用,是整个网络业务的汇聚点和枢纽,也是未来业务发展的助推器;另一方面,核心网下连各种制式的终端及接入网,是整个网络拓扑的中心,牵一发而动全身。
总的来看,基于实际业务需求推动5G核心网技术发展及架构演进,将有效的完善5G网络当前的能力不足,并且有助于助行业用户更好地利用5G网络实现数智化转型的同时助力运营商提升投资回报,而这也将在3GPP R18及后续版本继续增强。
融合DOICT:
5G-Advanced下一步如何走?
在以数字化、网络化、智能化、绿色化为特征的新一轮科技革命和产业变革深入推进的背景下,随着5G融合应用从起步期进入成长期,产业链各方高度开始关注如何实现5G无线网络价值最大化。可以看到,面向万物互联,业界已将5G-Advanced视为5G面向2025年后的发展定义新的目标和新的能力,通过全面演进和增强,使能5G产生更大的社会和经济价值。
事实上,按3GPP后续工作计划,R18版本将在2023年底冻结第三阶段。因此预计5G-Advanced最早将在2024年开始商用部署,仍有较长的路要走。与此同时,移动通信每十年代际跃迁,如今,6G标准的需求愿景和技术研究工作已经开始启动,R18作为定位于5G后一阶段持续演进的基础版本,5G持续演进也势必为6G的创新和突破进行必要的技术探索和积累。
承上启下,5G-Advanced作为5G和6G的重要中间节点,也需要进一步融合DOICT等技术,即通过CT技术来简化现场网组网;通过OT技术,与工业协议深度协同实现高可靠性;通过DT技术实现智能化,闭环保障低时延体验;通过IT技术使能更多工业应用,降低建设成本,实现灵活组网,从架构层面和技术层面持续演进,以满足多样化业务诉求,提升网络能力,使能5G服务千行百业。
作为全球最大的5G发展国,目前中国5G基站总数已经超过了142.5万座,实际连接的用户也超过了5亿,世界最领先、最大规模的5G网络不仅让居民的生活更加便捷,也催生了更多的应用场景,而在5G-Advanced的持续探索上,中国势必成为中坚力量。
此前,工业和信息化部部长肖亚庆指出,要在基站建设上进一步下功夫,打好网络基础的同时,应用方面,要在已有基础上,进一步扩大和丰富应用场景,5G发展过程中,各行各业要形成合力、相互融通,使得5G的发展在技术上保持领先,更多创新。在发展5G的同时,考虑下一代通信技术的演进方向、演进技术路线,为下一代通信技术6G的发展提前谋划,提前做好部署,这也是5G发展的成果,也是5G未来发展的延续。
中国移动副总经理高同庆也认为,为了与全球产业凝聚共识,实现开放合作,共同推进5G-Advanced标准,应聚焦5G演进新需求,解决产业痛点问题,保障创新链的精准、高效、协同,实现5G演进技术的突破创新,凝聚产业力量,紧跟标准步伐,开展样机开发和试验测试工作,实现双向快速响应与迭代优化,打造创新链产业链融合发展的新范式,为数字社会提供强力支撑。
移动通信始终处于不断革新和发展的状态,在5G的第一阶段标准已开始商用的今天,5G技术还在不断向前发展。可以预见,后续基于3GPP R18标准版本的推进,5G-Advanced工作重心也将逐渐从需求及场景定义走向业务设计,届时,运营商与厂商在携手引入新业务和新能力的同时,更需要关注应用生态与内容的建设,携手共同将5G-Advanced打造成名副其实的5G“精品网”。
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