Rel-17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，5G體驗(yàn)將會(huì)有哪些提升？

3月下旬，3GPP完成5G標(biāo)準(zhǔn)Rel-17版本的功能性凍結(jié)，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作完成。從技術(shù)演進(jìn)階段來劃分，一般將Rel-15/16/17這三個(gè)版本稱為5G演進(jìn)的第一階段；之后的Rel-18/19/20這三個(gè)版本，稱為第二輪5G創(chuàng)新，或者說是5G Advanced。

Rel-17的功能性凍結(jié)也代表著5G演進(jìn)第一階段的完成。新凍結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)5G體驗(yàn)將會(huì)帶來哪些提升？

談到Rel-17在應(yīng)用體驗(yàn)上的提升，高通公司中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧博士告訴《中國電子報(bào)》，R17標(biāo)準(zhǔn)將使手機(jī)更節(jié)電，會(huì)催生更多的可穿戴設(shè)備的應(yīng)用，毫米波的優(yōu)勢能夠更全面地發(fā)揮，終端之間的直接通信會(huì)更容易，衛(wèi)星通信能力也會(huì)提升。

手機(jī)節(jié)電是如何做到的

Rel-17引入了多項(xiàng)增強(qiáng)節(jié)電特性，未來采用Rel-17標(biāo)準(zhǔn)的5G手機(jī)節(jié)電性會(huì)更好。手機(jī)有不同的狀態(tài)：一個(gè)是連接態(tài)（connected），就是手機(jī)隨時(shí)要通話的準(zhǔn)備狀態(tài)；另外一個(gè)是空閑態(tài)（idle），用戶不動(dòng)手機(jī)的大部分時(shí)間手機(jī)處于空閑態(tài)；還有一個(gè)非活躍態(tài)（inactive），手機(jī)是連接的但是信息不是特別多，那就是非活躍態(tài)。針對(duì)這三個(gè)狀態(tài)，Rel-17引入了一些節(jié)電特性。

首先是在手機(jī)的喚醒功能上做了改進(jìn)。手機(jī)不用的時(shí)候耗電是為了不停地和基站確認(rèn)有沒有人給用戶打電話，Rel-17能夠減少非必要的終端尋呼接收，通過喚醒接收機(jī)（WuR，Wake-up Receiver）在基站告訴手機(jī)有數(shù)據(jù)“包裹”之前，先給手機(jī)一個(gè)喚醒信號(hào)做喚醒。

其次在接電話的環(huán)節(jié)上，可以在有人呼叫時(shí)立刻進(jìn)入打電話的狀態(tài)。手機(jī)從深度睡眠進(jìn)入打電話的狀態(tài)需要一系列的準(zhǔn)備工作，包括在時(shí)間和頻率上要跟基站完全同步。Rel-17引入了增強(qiáng)節(jié)電特性，這一過程得到更多協(xié)助，如為手機(jī)提供更多的幫助同步的信號(hào)，包括追蹤參考信號(hào)（TRS）和信道狀態(tài)信號(hào)（CSI），這能夠幫助手機(jī)調(diào)整成最佳狀態(tài)。

對(duì)于已經(jīng)處于連接態(tài)模式的手機(jī)，Rel-17也有相應(yīng)的節(jié)電特性。此前的5G標(biāo)準(zhǔn)版本中，手機(jī)會(huì)不停地查看有沒有下行信號(hào)或者上行需求，Rel-17版本讓處于連接狀態(tài)的手機(jī)不需要連續(xù)接收。

手機(jī)可以告訴5G基站接下來多長時(shí)間不需要接收信號(hào)，或者基站可以告訴手機(jī)接下來多長時(shí)間不需要監(jiān)測物理下行控制信道（PDCCH）。這就是說，即使手機(jī)在連接的狀態(tài)，基站也可以告訴手機(jī)下面多長時(shí)間（比如說1秒鐘）不用看有沒有信號(hào)，這可以讓手機(jī)有更多的時(shí)間處于睡眠或者更好地節(jié)電。

NR-Light會(huì)催生更多物聯(lián)網(wǎng)終端

5G標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)支持終端的不同能力或功能，將終端分為不同的類型。

第一類是eMBB/URLLC這些最高性能的終端，比如VR、AR眼鏡，因?yàn)閂R、AR眼鏡需要支持4K清晰度，需要非常大的流量以及極低的時(shí)延，因此5G標(biāo)準(zhǔn)將VR、AR眼鏡這類對(duì)性能要求很高的終端劃分為最高性能終端；再比如手提電腦，可以支持文件傳輸、看電影等功能，對(duì)性能要求也很高；還有某些工業(yè)應(yīng)用需要很低的時(shí)延和很好的控制性，以及手機(jī)需要支持多種功能，都屬于最高性能級(jí)別的終端。

第二類是NR-Light，它是Rel-17引入的輕量級(jí)5G終端，包括工業(yè)傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭、智能電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備、高端可穿戴設(shè)備、高端物流跟蹤設(shè)備等。支持較低的復(fù)雜度和功耗是這類終端的特點(diǎn)。

NR-Light是Rel-17和Rel-18及未來版本中將持續(xù)演進(jìn)的技術(shù)，也被稱為RedCap。為了高效地支持更低復(fù)雜度的物聯(lián)網(wǎng)終端（比如傳感器、可穿戴設(shè)備、視頻攝像頭），Rel-17將5G NR設(shè)計(jì)帶寬（100MHz）縮窄至Sub-7GHz頻段的20MHz和毫米波頻段的100MHz。在絕大部分Sub-7GHz新頻段（比如n77、n78、n79、n41等頻段），傳統(tǒng)5G NR終端通常需要配備四根接收天線；而這一項(xiàng)目將NR-Light終端的接收天線數(shù)縮減至一根或兩根。該項(xiàng)目還支持能效提升，以及支持RedCap終端與其它5G NR終端共存。

第三類是eMTC/NB-IoT終端。第四類是無源物聯(lián)網(wǎng)終端，比如在物流場景中貨品表面貼的標(biāo)簽支持RFID，可以通過讀表器掃描獲取貨品信息。

Rel-17中特別受到關(guān)注的是NR-Light，這個(gè)技術(shù)讓5G NR可以普及到更低復(fù)雜度的物聯(lián)網(wǎng)終端。NR-Light終端支持更低的發(fā)射功率和增強(qiáng)的節(jié)電模式，比如在空閑狀態(tài)下，NR-Light終端可以在1萬秒時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；即使在積極傳送狀態(tài)下，NR-Light終端也可以做到10秒鐘不與基站連接，從而減少不必要的能耗。NR-Light還可以支持有限移動(dòng)性和切換，也就是說NR-Light終端不必每時(shí)每刻都與基站保持連接，因此不需要對(duì)終端的移動(dòng)做過多的測量，網(wǎng)絡(luò)切換速度也可以慢一點(diǎn)，從而減少信令開銷以及更好地優(yōu)化資源管理。

5G系統(tǒng)功能有多項(xiàng)增強(qiáng)

Rel-17為5G系統(tǒng)的多項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)帶來更多增強(qiáng)特性，除了上面的兩個(gè)增強(qiáng)，還在網(wǎng)絡(luò)容量、覆蓋、時(shí)延、能效和移動(dòng)性上有增強(qiáng)。

進(jìn)一步增強(qiáng)的大規(guī)模MIMO：Rel-17中的這一項(xiàng)目專注于為部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域帶來增強(qiáng)特性，包括增強(qiáng)的多TRP（發(fā)射和接收點(diǎn)）部署和增強(qiáng)的多波束運(yùn)行，在SRS（探測參考信號(hào)）觸發(fā)或切換，以及CSI（信道狀態(tài)信息）測量或報(bào)告方面帶來提升。

覆蓋增強(qiáng)：針對(duì)Sub-7GHz、毫米波和非地面網(wǎng)絡(luò)的多樣化部署，Release 17為上行控制和數(shù)據(jù)信道設(shè)計(jì)引入多個(gè)增強(qiáng)特性，比如增加重傳次數(shù)以提升可靠性，以及跨多段傳輸和跳頻的聯(lián)合信道估計(jì)。

頻譜擴(kuò)展：Rel-17中的另一個(gè)重要項(xiàng)目就是擴(kuò)展現(xiàn)有的5G NR設(shè)計(jì)，從而將毫米波頻譜范圍從24.25—52.6GHz擴(kuò)展至高達(dá)71GHz，3GPP也稱其為FR2-2頻段。該特性包括支持全球60GHz免許可頻段，助力催生新用例和新部署。

增強(qiáng)的IAB和簡單中繼器：針對(duì)更高效的5G部署，尤其是毫米波部署，Rel-17中增強(qiáng)的IAB（集成接入與回傳）支持同時(shí)收發(fā)（即空間分離全雙工）；此外Release 17還引入了簡單中繼器（即放大和轉(zhuǎn)發(fā)中繼），成為具備成本效益的基礎(chǔ)設(shè)施新選項(xiàng)，幫助擴(kuò)大FDD和TDD的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

進(jìn)一步增強(qiáng)的URLLC、企業(yè)專網(wǎng)和其它用例：Rel-17持續(xù)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等嚴(yán)苛應(yīng)用帶來更好的支持，為URLLC（超可靠低時(shí)延通信）引入全新增強(qiáng)特性，比如增強(qiáng)物理層反饋，提升免許可頻譜兼容性，終端內(nèi)復(fù)用和優(yōu)先級(jí)排序等功能。

非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）：繼Rel-16研究之后，Rel-17引入了面向NTN的5G NR支持。它包含兩個(gè)不同的項(xiàng)目：一個(gè)是面向CPE的衛(wèi)星回傳通信和面向手持設(shè)備的直接低數(shù)據(jù)速率服務(wù)；另一個(gè)是支持eMTC和NB-IoT運(yùn)行的衛(wèi)星通信。

擴(kuò)展直連通信：基于Rel-16中的C-V2X（蜂窩車聯(lián)網(wǎng)）5G PC5設(shè)計(jì)，Rel-17帶來一系列全新的直連通信增強(qiáng)特性，比如優(yōu)化資源分配、節(jié)電和支持全新頻段。Release 17還將直連通信擴(kuò)展至公共安全、物聯(lián)網(wǎng)以及其它需要引入直連通信中繼操作的全新用例。

此外還有增強(qiáng)的精準(zhǔn)定位、擴(kuò)展廣播/多播、無界XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）等。

作者丨劉晶

編輯丨連曉東

美編丨馬利亞