截至2023年4月,全國5G基站數(shù)為273.3萬個,占全國移動基站總數(shù)的24.5%,占全球5G基站總數(shù)的60%以上;全國5G套餐用戶數(shù)為12.13億戶,5G移動用戶數(shù)為6.34億戶,5G分流比達(dá)到52.27%。自2019年6月6日,工信部正式向中國電信、中國聯(lián)通、中國移動、中國廣電發(fā)放5G牌照,目前中國已建成規(guī)模宏大的5G網(wǎng)絡(luò)。四年以來,5G建設(shè)發(fā)展的成績有目共睹,但經(jīng)歷了“瘋狂”的建網(wǎng)熱潮之后,5G基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)完善,運(yùn)營商對5G投資的增速放緩,5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋邁入從“廣”到“精”、從“建設(shè)”到“應(yīng)用”的新階段。

新技術(shù)、新規(guī)范穩(wěn)步落地,向5.5G進(jìn)發(fā)!

2022年6月,5G R17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié),引入了RedCap終端、上行覆蓋增強(qiáng)、動態(tài)頻譜共享、多播廣播業(yè)務(wù)、多卡技術(shù)、衛(wèi)星5G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)、下行1024QAM、定位增強(qiáng)等一系列新技術(shù)。其中,被稱為“小5G”的RedCap(Reduced Capability)技術(shù)備受業(yè)界關(guān)注。

ITU將5G的三大應(yīng)用場景分為eMBB、uRLLC和mMTC,并設(shè)立了完善的標(biāo)準(zhǔn),但處于三者“中間地帶”的無線場景并不能被全面覆蓋。作為3GPP R17協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)面向中高速物聯(lián)場景定義的關(guān)鍵技術(shù),RedCap的出現(xiàn)正好補(bǔ)齊了此前缺失的“中間地帶”,可實(shí)現(xiàn)性能與成本的最佳平衡。RedCap定義5G輕量級終端,大幅降低5G終端成本,同時繼承低時延、大上行、高可靠、網(wǎng)絡(luò)切片等5G原生能力,RedCap能夠通過已有的百萬5G基站平滑升級引入,快速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋,非常適合工業(yè)、可穿戴設(shè)備、汽車等移動場景。

2022年11月,中國移動攜手華為,在浙江金華完成中國移動首個5G RedCap連片組網(wǎng)外場測試驗(yàn)證,外場驗(yàn)證基于5G商用網(wǎng)絡(luò)(2.6G+700M),在現(xiàn)網(wǎng)19個站點(diǎn)批量開通RedCap,有效驗(yàn)證了RedCap基礎(chǔ)功能、覆蓋性能、用戶共存和移動性管理等關(guān)鍵內(nèi)容。2023年4月,中國聯(lián)通攜手上海汽車城等合作伙伴,在上海嘉定汽車城完成了車聯(lián)網(wǎng)場景的5G RedCap終端全球首商用,本次驗(yàn)證基于3.5GHz商用頻譜,通過商用DTU終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、車路協(xié)同等5G應(yīng)用部署?？梢哉f,運(yùn)營商牽頭的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同將加速RedCap的應(yīng)用落地,2023年有望成為RedCap的發(fā)展元年。

此外,隨著R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),5G發(fā)展也正式進(jìn)入了R18、R19、R20等標(biāo)準(zhǔn)為代表的5G-Advanced階段,即5.5G。當(dāng)然,5G-Advanced或5.5G并非什么新鮮詞,在2020年華為就率先提出了這一前瞻性的愿景。根據(jù)ITU的定義,在5G三大標(biāo)準(zhǔn)場景基礎(chǔ)上,5.5G進(jìn)一步增強(qiáng)和擴(kuò)展,新增三大新場景:UCBC(上行超寬帶)、RTBC(寬帶實(shí)時交互)和 HCS(通信感知融合),將5G的“能力三角”擴(kuò)充為“能力六邊形”。進(jìn)行擴(kuò)展后,5.5G極大地豐富5G產(chǎn)業(yè)空間,更貼合數(shù)字經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的真實(shí)需求。

在產(chǎn)業(yè)界的進(jìn)展上,高通在2023年2月正式發(fā)布了全球首個5G Advanced-ready調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)——驍龍X75。該芯片平臺全面支持3GPP R18的特性,通過針對Sub-6 GHz和毫米波頻段的多載波聚合,可以實(shí)現(xiàn)10Gbps以上的下行吞吐量。華為推出metaAAU,集成ELAA、iBeam和高低頻協(xié)調(diào)技術(shù),實(shí)現(xiàn)移動性和覆蓋范圍的增強(qiáng)。在成都的外場測試中,基于metaAAU的系統(tǒng)達(dá)到了10Gbps的下行峰值速率,當(dāng)終端以50公里/小時的速度移動時,也可獲得3Gpbs的平均下行速率。在5G成功經(jīng)驗(yàn)指引和多方聯(lián)手推進(jìn)下,R18標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展凍結(jié)與技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)各方面逐步完善,5G Advanced逐漸成為無線產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)。

深挖應(yīng)用潛力,“順勢而為”的通感一體化

隨著5G頻譜從傳統(tǒng)的Sub-6 GHz向毫米波拓展,波長的減少讓感知的能力不斷提升。在5G Advanced的新階段,通信感知一體化(以下簡稱“通感一體化”),為業(yè)界帶來了巨大的想象空間。通感一體化的目標(biāo)不在于取代雷達(dá)、攝像頭或者其他傳感器,它的最大優(yōu)勢在于“順勢而為”。這是因?yàn)榛咀鳛橥ㄐ呕A(chǔ)設(shè)施本身就是廣泛部署的,且鐵塔也具備電源、天饋、傳輸?shù)韧晟瀑Y源。若僅需通過軟件升級就能獲得感知能力,何樂而不為呢?

目前,通感一體化的初期應(yīng)用場景是感知即服務(wù)(利用蜂窩通信信號同時實(shí)現(xiàn)感知功能,包括蜂窩網(wǎng)輔助的定位與跟蹤性能增強(qiáng)、區(qū)域成像、無人機(jī)監(jiān)控與管理等)。業(yè)界實(shí)現(xiàn)的方案是:在傳統(tǒng)的Sub-6G頻段,通信和感知都采用OFDM連續(xù)波;在毫米波頻段,通信繼續(xù)采用OFDM,而感知則采用雷達(dá)的波形。無論是Sub-6G還是毫米波,通信和感知均以時分的方式進(jìn)行,并且通信的時隙占比遠(yuǎn)大于感知。

通感一體化仍處于3GPP R19立項(xiàng)研究中,但其已成為5G-Advanced邁向6G的關(guān)鍵技術(shù)與核心愿景,已經(jīng)吸引了不少廠商投入研究開發(fā)。2023年5月,中興通訊聯(lián)合粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院、中國聯(lián)通、天空飛車共同啟動了業(yè)界首個“5G-A通感算控一體化”低空無人機(jī)場景測試合作,通過監(jiān)控后臺可以高精度地感知到無人機(jī)飛行高度、經(jīng)緯度、方位角、航行軌跡等關(guān)鍵指標(biāo)。測試廠商N(yùn)I攜手清華大學(xué)、東南大學(xué)等科研機(jī)構(gòu),研發(fā)基于USRP平臺的智能超表面(RIS)方案,構(gòu)建面向通感一體化的智能超表面定位系統(tǒng),在通信方面,可以實(shí)現(xiàn)21dB的毫米波接收信號功率增強(qiáng);在感知方面,可以達(dá)到厘米級的室內(nèi)實(shí)時定位精度。羅德與施瓦茨在通感一體化的研發(fā)過程中,推出了雷達(dá)目標(biāo)模擬器ARGE800A,可實(shí)現(xiàn)對多個目標(biāo)對象的距離、角度、速度等參數(shù)的模擬,從而驗(yàn)證被測系統(tǒng)高精度定位的能力。

每年翻一番,5G To B專網(wǎng)迎接發(fā)展高峰期

技術(shù)、場景、生態(tài)、行業(yè)、政策、標(biāo)準(zhǔn)等方面的繁榮發(fā)展,使得無線通信的發(fā)展日新月異。如今,在5G To C的基礎(chǔ)上,新一輪5G創(chuàng)新開始轉(zhuǎn)向行業(yè)應(yīng)用的關(guān)口,即To B應(yīng)用的價值。截至2023年5月,中國已累計(jì)建成5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)1.6萬余個,5G應(yīng)用創(chuàng)新案例5萬余個,覆蓋工業(yè)、港口、能源、醫(yī)療等國民經(jīng)濟(jì)97個大類中的一半以上。5G專網(wǎng)正在企業(yè)生產(chǎn)管理等流程中發(fā)揮積極作用,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效,最終賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。數(shù)據(jù)表明,2021年中國5G專網(wǎng)市場總收益為60億元,預(yù)計(jì)2026年總收益將達(dá)到2361億元,2021至2026年的年復(fù)合增長率高達(dá)108.2%。

5G專網(wǎng)在3GPP規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中就是NPN概念,即非公共網(wǎng)絡(luò),是區(qū)別于電信運(yùn)營商公網(wǎng),為特定用戶/組織提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。5G專網(wǎng)賦能垂直行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,需要率先解決5G核心網(wǎng)的諸多挑戰(zhàn),例如輕量化。中興通訊推出ZXUN i5GC行業(yè)專用5G核心網(wǎng)(industry 5GC)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)極致輕量化和行業(yè)特性增強(qiáng),提供全場景5G行業(yè)專網(wǎng)解決方案,既滿足運(yùn)營商對設(shè)備的專業(yè)通信要求,又滿足垂直行業(yè)對5G獨(dú)立專網(wǎng)的獨(dú)享需求。海能達(dá)在5G輕量化核心網(wǎng)、拓皮基站和O-RAN小基站等產(chǎn)品也已經(jīng)正式商用,配合運(yùn)營商為部分工業(yè)、礦業(yè)等行業(yè)客戶提供網(wǎng)絡(luò)解決方案。

全球5G專網(wǎng)市場潛力巨大,越來越多產(chǎn)業(yè)鏈玩家已加入5G專網(wǎng)的應(yīng)用浪潮。寧德時代攜手中國移動打造了橫跨6省市全國最大5G專網(wǎng),將5G充分融入生產(chǎn)應(yīng)用場景,采用2.6GHz+4.9GHz雙頻組網(wǎng),兼具覆蓋能力與網(wǎng)絡(luò)性能,是國內(nèi)首次規(guī)模商用5G UPF+方案,實(shí)現(xiàn)了最高安全等級的5G專網(wǎng)。中國上海商飛獲得工信部發(fā)放的國內(nèi)第一張企業(yè)5G專網(wǎng)的頻率許可,主要用于5G智慧工廠以及智能制造領(lǐng)域服務(wù)的廠區(qū)內(nèi)專屬頻段。西門子宣布在2023年夏季正式推出5G專網(wǎng)系統(tǒng),包括核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)的所有組件,將自身的大量、種類各異的工業(yè)應(yīng)用場景經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)勢,賦能5G+工業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域。

2G時代的標(biāo)志是語音和短信、3G時代是圖片、4G時代則是視頻和直播;而5G時代,從個人場景到行業(yè)應(yīng)用,目前還未被定義、甚至可能無法定義。在中國這一最領(lǐng)先的5G商用試驗(yàn)田,各行各業(yè)不斷加強(qiáng)ICT技術(shù)與自身產(chǎn)業(yè)的融合,共同推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。在7月即將開展的2023慕尼黑上海電子展上,邀您一起見證5G新周期的無限可能!

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