5G技術作為第五代移動通信技術,一度承諾了高速數據傳輸、低延遲和大容量等革命性特性,引發了廣泛的期望。伴隨5G技術落地,其并不能滿足所有行業的應用需求,5G所承諾的變革并未完全出現。
隨著應用場景的延伸和擴展,業界對5G提出了新的性能需求,5.5G應運而生。5.5G,又稱5G-A(5G-Advanced),被視為5G走向6G的中間過渡階段。與2019年開始商用的5G相比,5.5G將帶寬速度提升10倍、時延降低10倍、連接密度提升10倍,定位精度也從5G的亞米級提升至厘米級。GSMA移動智庫負責人Peter Jarich表示,5.5G開啟“第二波5G浪潮”,這將是“履行更廣泛的5G承諾的核心”。
5.5G否能夠實現5G最初的承諾成為了一個備受關注的問題。本文將探討5.5G的發展現狀、特點優勢、應用場景、挑戰以及未來的前景,以評估其實現5G承諾的可能性。
一、5.5G的發展現狀
3GPP Release 18代表著5.5G(5G-Advanced)的開端。5G Advanced建立在由3GPP Release15、16和17所定義的5G的基礎版本之上。R18(5G Release 18)預計將于2023年的年底或2024年第1季度完成。
圖1 3GPP標準發布時間表
5.5G的發展目前已經進入了積極的階段,包括設備供應商、國內運營商和國外運營商的積極參與。華為、愛立信、諾基亞、中興通訊等設備供應商正在研發和制造5.5G設備,并計劃在2024年推出商用設備。中國移動、中國電信、中國聯通等國內運營商已經開始進行5.5G試驗和部署,并計劃在2024年商用。國外運營商如AT&T、Verizon、T-Mobile等也積極參與5.5G的試驗和部署。
二、5.5G的特點與優勢
5.5G優化如下幾個方面:一是持續增強寬帶能力;二是面向垂直行業的精細化設計;三是新業務場景開發。
表1 5G標準演進特點匯總
5G標準名稱 |
R15 |
R16 |
R17 |
R18 |
|
階段劃分 |
5G基礎標準 |
5G完整標準 |
5G增強標準 |
5.5G |
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凍結時間 |
2019年3月 |
2020年7月 |
2022年6月 |
2023年底或2024年初 |
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技術特性 |
側重場景 |
eMBB和基礎 |
eMBB增強和 |
持續擴展 |
5GA |
增強移 |
中低頻 |
毫米波 |
擴展頻段: |
持續增強移動寬帶: |
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低時延 |
基礎uRLLC承載完善的 |
高容量uRLLC |
垂直行業精細化設計: |
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物聯網 |
NB-IoT技術支持的mMTC |
5G核心網支持NB |
中高速大連接物聯網 |
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網絡基 |
服務化架構基礎設 |
直連通信(NR |
亞米級定位 |
新業務場景開發: |
|
安全 |
基本安全機制 |
安全架構演進 |
物聯網安全 |
相對于5G,5.5G具有更快的傳輸速度、更低的效率損耗、更可靠的網絡連接等明顯優勢。
表2 5.5G重要指標優勢
特征 |
5G |
5.5G |
數據速率 |
下行1Gbps,上行~Mbps |
下行10Gbps,上行1Gbps |
寬帶實時交互 |
~x00Mbps |
~x00Mbps5- |
海量機器類通信 |
NB-loT,RedCap |
新增無源物聯 |
低時延高可靠通信 |
20mslevel |
4mslevel |
位置精度 |
米級 |
厘米級 |
感知能力 |
無 |
距離、速度 |
三、5.5G的應用場景
5.5G的到來將為各行各業的發展帶來新機遇。超高清視頻、虛擬現實/增強現實、工業互聯網、自動駕駛等領域將受益于5.5G技術的應用。
1、消費類應用
5.5G在傳統消費類應用場景上將有更大的提升。5.5G的峰值速率可達10Gbps,是5G的10倍,這將為超高清視頻、虛擬現實/增強現實、在線游戲等應用提供更流暢的體驗。此外,5.5G的延遲可降低至毫秒級,這將為云游戲、虛擬現實/增強現實等應用帶來新的可能。
2、垂直行業應用
5.5G在工業互聯網、自動駕駛等垂直行業應用上將有更廣闊的空間。5.5G的連接數量可達千億級,這將為工業互聯網、自動駕駛等應用提供更大的連接能力。此外,5.5G的低延遲和高可靠性將滿足工業控制、車路協同、遠程醫療等應用的需求。
四、5.5G發展挑戰
1、基礎設施建設和更新
5.5G的高速度和大容量需要更強大的基礎設施支持,包括更先進的基站和光纖網絡。這需要運營商投入大量的資金和時間進行建設和升級,特別是在城市和高人口密度區域,這會加大部署難度和成本。另外,云計算中心的建設和布局也需要大量資源投入,因為它們需要滿足5.5G帶來的大規模數據處理需求。
2、頻譜資源限制
盡管5.5G的頻譜效率已經得到了顯著提升,但仍然需要更多的頻譜資源來滿足其高速度和大容量的需求。然而,頻譜資源是有限的,并且受到政府監管和分配的影響,這可能會使得運營商的部署成本增加,同時也可能加大技術實現的難度。
3、安全和隱私問題
隨著5.5G網絡速度的提升,網絡安全問題也日益突出。為了保護用戶數據和隱私,運營商需要投入更多的資源來升級和完善安全措施,這會增加部署的成本,同時也是一項技術挑戰。此外,由于5.5G支持更多、更復雜的應用場景,不同應用場景下如何保障數據安全和隱私保護也是一項重要挑戰。
五、5.5G發展契機
5.5G技術迎來的發展契機是令人興奮的。相較于5G技術的初期應用,5.5G技術在推出時,自動駕駛、人工智能、機器人技術、VR/AR等領域都已經接近成熟。未來,5.5G技術有望引發多個重大領域的革命性變化。
1.自動駕駛走向成熟:2023年上半年,國內新能源汽車L2級輔助駕駛功能裝車率已經逼近40%。目前全國已建設17家國家級測試示范區和7個國家級車聯網先導區,并有16個智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展的試點城市。基于L4或L5級別的全自動駕駛預計將在未來一至兩年實現。5.5G的高速、低時延和大容量特性將推動自動駕駛技術的發展。
2.人工智能走向普及:繼OpenAI之后,國內人工智能語言模型相繼涌現,如百度的“文心一言”、騰訊的“混元大模型”、阿里的“通義大模型”、華為的“盤古大模型”等。5.5G的高速連接將加速大模型人工智能的普及。
3.機器人的廣泛應用:在制造業、醫療保健、農業和日常生活中,機器人逐漸得到廣泛應用。例如遠程操控機器人進行遠程手術,遠程監測和控制農場設備,智能家庭助理。5.5G的低時延和高可靠性將為機器人技術的廣泛應用打開大門。
4. AR/VR生態逐漸成熟:AR/VR已經充分探索各種虛擬體驗,如虛擬旅游、虛擬會議、虛擬表演和虛擬培訓等。5.5G的高速和低時延將提供更好的增強現實(AR)和虛擬現實(VR)體驗。
總而言之,5.5G技術的發展將為自動駕駛、人工智能、機器人技術、AR/VR的實現和普及提供強大支持。隨著各種技術應用的成熟,我們將看到5.5G技術的廣泛普及,而5.5G技術也將進一步推動這些應用的普及和發展,促成真正顛覆性的爆款5G應用誕生。
六、未來前景及結論
盡管存在一些挑戰,但5.5G的發展仍然值得期待。隨著技術的不斷進步和商用化進程的推進,更多實際的應用場景和解決方案將出現,而5G初期所允諾的變革也將逐步成為現實。