5G-A:从愿景走向现实

樊君花
5G商用走入第五年,5G已覆盖全球近一半的人口,我国更是迎来5G规模化应用发展关键期和新一轮技术创新期。随着技术创新演进,以及6G、卫星互联网等一系列新技术、新概念的提出与引入,5G发展即将进入第二阶段,5G-Advanced(5G-A)呼之欲出。

本文来自微信公众号“中国计算机报”,作者/樊君花。

5G商用走入第五年,5G已覆盖全球近一半的人口,我国更是迎来5G规模化应用发展关键期和新一轮技术创新期。随着技术创新演进,以及6G、卫星互联网等一系列新技术、新概念的提出与引入,5G发展即将进入第二阶段,5G-Advanced(5G-A)呼之欲出。

从2021年国际标准化组织3GPP命名5G-A至今,5G-A发展迅速,万兆能力、无源物联、感知等关键技术和价值正得到全球领先运营商的验证。特别是今年10月份以来,产业链积极协作,业内持续推动5G-A技术测试验证,多个关键节点相继落地,CPE(面向物联网应用终端形态的一种)等终端形态陆续发布。包括政府主管部门、通信运营商、主流设备厂商、芯片厂商等,行业各方在万兆下行、毫米波、5G轻量化(RedCap)、通感融合等关键演进方向上取得重要进展。此外,跨越体验和生态拐点的XR(扩展现实)高中低级别的终端已经齐备,5G-A产业生态逐渐成熟。

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标准先行5G-A发展正当其时

5G-A是5G技术的增强版,与5G相比,5G-A拥有10倍网络能力提升、全面支持千亿物联连接、毫秒级时延、厘米级高精度定位,此外还可以为行业应用提供可靠性更高的连接能力以及内生智能等,是支撑互联网产业3D化、云化,万物互联智能化,通信感知一体化,智能制造柔性化等产业数字化升级的关键信息化技术。在5G潜力有待进一步释放、6G商用尚未到来之际,5G-A正当其时。2023年是5G-A国际标准制定的关键之年,全球主要国家、国际组织纷纷加强5G-A研究。

2021年4月,3GPP正式确定5G-A为5G下一阶段演进的官方名称,并于同年通过了首批面向Rel-18的标准立项,标志着5G-A首个版本的标准化工作正式启动;2022年11月,IMT-2020推进组发布《5G-Advanced场景需求与关键技术白皮书》,提出5G-A万兆泛在体验、千亿智慧联接、超能绿色业态的总体愿景;2023年,高通、联发科等主流终端芯片厂家均发布了5G-A终端芯片,预计5G-A产业生态将于2024年走向成熟。5G-A在国际范围内已形成产业共识,当前3GPP正在开展5G-A的国际标准研制工作,中东、美国和欧洲部分国家运营商已经表达商用意愿。

我国已建成全球规模最大、技术领先的5G网络。在此背景下,行业内正积极推进5G-A技术的研究和实践。今年以来,多部委明确表示要加快5G融合应用发展,前瞻布局5G-A技术研究、标准研制和产品研发。2月国务院印发的《数字中国建设整体布局和规划》、8月工业和信息化部等四部门发布的《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》等文件多次提出要加快5G-A研究与建设。

9月上海市人民政府发布的《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案(2023—2026年)》中,明确提出建设以5G-A和万兆光网为标志的全球“双万兆”城市;10月举行的江苏省互联网大会上,江苏省通信管理局局长许继金介绍,江苏省在苏州、无锡、常州、淮安等地工业企业试用5G轻量化、无源物联、通感一体等技术,推动5G-A发展;而深圳早在今年5月就已宣布打造5G-A“全国第一城”,今年要在全市范围内构建RedCap、千兆上行、通感一体、低空经济、万兆下行、无源物联Passive IoT等六大5G-A示范区,推动5G-A从技术向应用转化落地。

与此同时,5G轻量化技术通过减少终端带宽、收发天线数量及降低调制阶数等方式,降低终端成本,使更多行业,尤其是中小企业有了更多的5G选择。工信部不久前发布的《关于推进5G轻量化(RedCap)技术演进和应用创新发展的通知》提出,到2025年,全国县级以上城市实现5G轻量化规模覆盖,5G轻量化连接数实现千万级增长。从行业发展实际看,我国的5G轻量化技术研发和应用已经取得一定进展,在日前举行的世界5G大会上,相关企业发布了RedCap路由器、工业模组、RedCap AIoT摄像机等不同类型的产品。种种迹象表明,5G应用规模化在即,5G-A渐行渐近。

各方密集推动5G-A开启“5G下半场”

5G产业发展速度前所未有,瞄准5G发展新阶段,业界各方近年来都在积极推动5G-A发展,开启“5G下半场”。

面向5G-A网络演进需求,三大运营商正着力加速布局5G-A发展,目前已在北京、浙江、广东等多地启动了裸眼3D、物联、车联、低空等多样化的5G-A试点项目。中国移动宣布将开展通感一体、无源物联等5G-A技术试点,同时也将前瞻研发6G,推进5G-A技术产业成熟和应用创新。自2021年起,中国联通联合长城精工、华为等企业探索基于5G-A URLLC(超可靠低时延)的创新技术,并于2022年成功建成首条5G-A汽车焊装柔性试制产线,首次将5G技术应用在工业控制核心生产环节。中国电信在超级频率聚变、动态帧共享、中低频段共建共享等方面牵头30余项3GPP国际标准,形成600余项专利,5G-A动态帧共享在亚运场馆全球首次应用。

伴随着技术标准的研发,5G产业链的终端研发、技术验证等工作也在紧锣密鼓地加快推进。终端方面,高通在2023年2月发布了首款3GPP R18 5G-A Ready的终端芯片,下行速率可达10Gbps;工业DTU(无线终端设备)、电力CPE、安防摄像头、Passive IoT无源标签等行业终端已经可以批量供货,市场上还有NReal AIR、Huawei Glass等10多种8K VR眼镜,可以全面呈现出5G-A的优势。此外,设备商持续加码5G-A创新,取得了显著的成绩。在IMT-2020(5G)推进组的组织下,华为已于9月11日率先完成5G-A全部功能测试用例,此次测试涵盖了5G-A关键技术中的上下行超宽带和宽带实时交互,并联合全球30多家运营商已完成5G-A创新技术验证。9月,爱立信率先完成IMT-2020 5G-A宽带实时交互-L4S测试;10月,中兴通讯完成了5G-A通感融合演示验证测试;同月,中信科移动也宣布完成5G-A关键技术测试等。

11月21日,中国移动北京公司(北京移动)与华为公司合作,在北京丽泽SOHO完成了全球首个“LampSite X”5G-A(通常所说的5.5G)室内分布方案验证。这是继今年“5·17”世界电信日开通首个5G-A实验基站后,5G-A发展又一重要里程碑,代表着5G-A从此走出实验室,向实用落地方向又迈进一步。

应用加速落地5G-A商用提上日程

截至今年10月底,我国已累计开通321.5万个5G基站,5G用户达7.54亿户,占移动电话用户总数的43.7%;移动物联网连接数达22.56亿户,成为全球首个实现“物超人”的国家;5G行业虚拟专网已超2万个,5G行业应用已融入67个国民经济大类。一系列数据可以看出,5G正带领我们迈向一个全新的数字化时代。

与此同时,在新技术、新业务和新场景的牵引下,无线通信的边界不断拓展,5G产业链终端研发、技术验证等工作加快推进。从标准到产业链、从应用到产品、从网络验证到部署意愿,5G-A均已准备就绪,多位产业界人士认为,2024年或将成为5G-A商用元年。此外,5G-A 3GPP首版本(R18)将在2024年上半年冻结,这也意味着5G-A将开始转向产业推进的新阶段,消费者和行业用户将深切感受到5G-A带来的网络能力的升级、丰富的业务类型以及催生的新业态、新服务,未来两年将是5G-A应用的集中爆发期。

随着产业链全要素加速成熟,5G-A已进入产业实际构建阶段。2023第十四届全球移动宽带论坛(MBBF)期间,全球领先的13大运营商联合发布首波5G-A网络,标志5G-A从技术验证步入商用部署。据悉,全球已有十多家运营商正积极开展5G-A商用验证,实践成果遍地开花。国内包括运营商、设备商在内的产业链企业也在典型场景中开启了诸多探索实践。

不久前,5G-A在杭州亚运会上大展身手。浙江移动联合华为等公司在杭州观澜路上建成全球首条5G-A万兆网络示范路线,让这条著名的杭州景观带率先实现万兆精品网络的部署,路上的无线网络峰值速率超过10Gbps,移动状态下速率超过5Gbps;中国移动咪咕公司联合中国移动研究院及其他产业合作伙伴完成面向云XR及裸眼3D等亚运高清沉浸业务的5G-A新技术应用,通过5G-A网络基于业务智能感知的大带宽低时延保障能力,打造丰富、流畅、逼真的3D沉浸式亚运赛事观看新体验,这是5G-A新技术首次实现面向亚运VR(虚拟现实)业务的实际应用。

与此同时,各地区也在推进5G-A商业化落地。以北京为例,将立足首都城市战略定位,落实好“五子”联动对信息通信业的要求,北京市通信管理局局长苏少林称,北京市通信管理局将加快5.5G的创新与融合,有力推进新型基础设施建设与应用拓展。苏少林强调,5.5G同北京建设全球数字经济标杆城市,在时间上高度一致,5.5G将为北京的数字经济建设提供更坚实的网络基石。

上海市通信管理局副局长戴斌表示,上海市通信管理局积极引导全行业围绕新型基础设施建设部署、融合应用推广普及,持续深化“双千兆”建设,试点部署5.5G网络,助力有条件的地区加速“双万兆”建设。针对5G专频专网、车联网等领域,抢抓发展先机,推动前沿技术、关键能力实现更大突破等。

计划打造5G-A“全国第一城”的深圳,目前已经有了不少动作。今年2月,深圳联通与华为联合启动5.5G Park产业孵化基地项目,在龙岗坂田、南山沙河信息园打造5.5G Park;3月,深圳移动与华为成立“下一代网络联合创新中心”,率先开展5G-A新技术研究探索,启动深圳移动5G-A“先行者计划”;5月,基于5G-A通感一体网络的无人机感知技术,深圳华为坂田5.5G Park测试成功,在国内首次实现5G-A立体感知网在低空环境下的无人机航迹精准追踪、非法入侵探测、电子围栏等多场景验证等。此外,围绕通感一体,深圳出台《深圳低空经济产业创新发展实施方案》《深圳市极速先锋城市建设行动计划》等政策文件,布局推动低空经济发展,积极探索低空通感和海域感知等场景,并完成海域场景的通感一体验证。

作为5G向6G演进的中间阶段,5G-A不仅是未来10年5G应用发展的基石,更是塑造未来数字化社会的关键。新时代即将到来,5G-A将助力打造数字经济智能化升级基础设施,使能移动通信3D化、万物智联、智能交通、高端制造及通感一体等产业智能化升级,通过通过持续丰富业务场景和不断增强新的能力,催生出新的数字产业生态。

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