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5G商用一周年,R16新标准乘风破浪而来

2020-08-19 14:31:26  来源:北京日报客户端

  5G商用刚满一周年,最新版R16标准已经制定实施,R17标准也获得立项。从R16到R17,5G标准就像一张逐渐完整的拼图,让5G从“能用”变得“好用”,让公众畅享更美好的生活。

  中国已主导31项5G标准制定

  成立于1998年的国际标准化组织3GPP近期宣布,5G标准第二版规范R16标准正式冻结。R16属于5G第一个增强演进版本标准,其将进一步增强5G网络性能和竞争力,为公众带来更优质的业务体验。

  目前,3GPP的独立成员已超过550多个,我国于1999年正式加入3GPP组织。中国三大运营商迄今共主导了31项5G具体技术标准的制定,涉及移动性增强、超级上行核心标准等关键标准领域,未来将利好5G在高铁场景和远程驾驶等领域的发展。

  记者注意到,4G从R8到R15标准历经了8个版本,5G从最初的R15标准,到如今的R16标准经历了2个版本和近4年的时间跨度。不过,由于每个版本的完成时间有限,5G还有大量未完待续的工作。R17标准研究课题于2019年12月确定,预计最快将在明年底完成这一标准的冻结。

  在5G技术的加持下,医疗、娱乐、消费等领域的各类创新应用也将如雨后春笋般落地开花,涵盖政务、交通、物流、教育、安保、旅游等众多应用场景。

  时延降至3毫秒,定位精度增十倍达到米级,自动驾驶的发展将因此大幅提速;5G网速即将“追上”超高速的高铁,未来即便在500公里/小时的高铁上,乘客也能安心上网;过去5G基站基本都是单天线设计,今后基站将更多采用大规模天线或多天线技术,社区有望实现5G信号无缝覆盖……这些都将是最新版R16标准带来的变化。

  

  自动驾驶系统反应更灵敏

  R16标准冻结落地,让5G如同经历了一场“拓展训练”,并随之掌握了不少新能力。

  “今后5G将可以更好地支持车联网应用,增强了V2V(车与车)、V2I(车与路边单元)直连通信等通信能力。”中国移动研究院高级研究员宋月告诉记者。

  那么5G的新能力来自哪里呢?中国联通网络研究院无线四室主任张忠皓进一步解释,本次冻结的R16标准引入了不少新技术,还优化了感知、调度、重传以及车辆间连接质量控制等技术,可实现车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。

  同时,R16标准还引入了多种5G定位技术,定位精度提高了十倍以上达到了米级。

  R16标准重点聚焦于高可靠和低时延通信,这不仅是5G最具特色的应用场景,也基本涵盖了未来5G领域最具含金量的应用,如自动驾驶和远程医疗等。张忠皓介绍,R15标准时代可支持的自动驾驶时延在10毫秒左右,今后在R16标准时代,这一时延有望降至3毫秒上下,自动驾驶的系统反应速度将更加灵敏。

  中国移动研究院主任研究员谢芳向记者表示,4G时代车联网数据传输的可靠性标准是95%。对于瞬息万变的路况来说这显然不够。“R16把4G时代的可靠性标准直接提升到了99.999%,基本能满足自动驾驶的需求。”谢芳说,“R16标准还明确了自动驾驶的数据传输速率要达到1Gbps,确保可以在短时间内传输海量地图等数据。”

  “以自动驾驶为例,目前滴滴的自动驾驶网约车已经落地上海试点商用。不过随着R16标准的落地,乐观估计也许一年后北上广深都将会有试点商用的自动驾驶业务出现。”宋月说。

  

  新标准将让5G信号“变强了”

  5G上网速度虽然大幅提升,但也有着基站覆盖面积小和信号难穿墙的先天不足。

  一家运营商工作人员告诉记者,上世纪的2G频率在800MHz上下,如今5G的频率已经可以达到4900MHz。从物理学来说,电磁波的频率越高,波长越短,衰减也越快,更容易被障碍物屏蔽。北京铁塔一位相关负责人也证实,目前三大运营商的5G基站信号范围最多能覆盖方圆1平方公里,只有4G基站的一半左右。

  伴随着R16标准的到来,5G这一短板有望改进。“R16标准还可以更好地支持大规模天线和多天线协同等方式。”张忠皓称。他解释,过去的5G基站大量使用了单天线方式,今后则可以演进为几面天线同时应用,使得信号对小区实现无死角覆盖。

  谢芳进一步表示,在多基站协同等技术的支持下,未来在5G网络边缘,用户体验也会大幅提升。对于公众来说,今后的直观感受就是5G信号“变强了”。

  

  5G信号速度即将“追上”高铁

  5G网速虽快,却也有可能追不上的东西,那就是中国高铁的速度。目前,广大乘客还无法在运行的高铁上使用5G网络。

  记者注意到,眼下中国南车研制的试验列车时速已经超过了600公里/小时,而运营中的京沪高铁最高时速也已经超过400公里/小时。

  “伴随着R16标准的到来,5G网络将可以跟上500公里/小时的高铁了。”张忠皓说。

  在宋月看来,R16标准带来的利好还不止于此。他进一步表示,在高铁等超高速场景下,原本用户在跨越不同基站的网络时,其间断感会相对明显一些,但R16标准借助载波聚合和多天线增强等技术,今后将会较好地防止断网问题出现,给用户带来更稳定的上网感受。

  

  5G手机用户有望摆脱电量焦虑

  手机没电关机了就会坐立不安,这是不少现代人的“手机电量焦虑症”。智能手机功能不断丰富,人们的工作和生活早已和手机形影不离,但昔日功能机的超长待机已成为遥远的记忆。

  几乎所有智能手机用户都在为手机电池的续航能力而担忧,未来如何面对5G时代高速下载带来的高耗电难题?

  “R16标准将让手机变得更省电,它可以在业务不繁忙的时段让手机进入半休眠状态以便节电。”谢芳介绍,“手机厂商还可以通过系统设置一个电量临界值,当低于这个数值时手机可以上报终端过热指示、终端休眠参数、载波数等信息,帮助网络侧配置终端进入更节电的工作模式,如减少配置的载波数目,从双连接模式(同时连接2个基站以提升数据速率)转为耗电量较低的单连接模式等。”

  宋月进一步表示,R16标准还引进了增强型非连续性接收(eDRX)功能,这也能减少手机系统对网络的无谓连接,进一步降低手机的耗电量。

  R16标准已经如此美好,但更好的愿景还在未来,一旦R17标准实施,5G的性能还将再次跃上一个新台阶。

  “业内目前还在研究5G手机的脱网通信问题。例如在地震等紧急状态下一旦基站失效,未来5G手机之间或许可在上百米距离内实现应急通信,而这一范围要远远超过传统蓝牙等无线通信技术。”宋月称。

  图片来源:北京移动、华为、北京铁塔

编辑:白胜利

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