天天滾動(dòng):5G NR Release 17中的五大關(guān)鍵技術(shù)發(fā)明

2016年12月，高通技術(shù)公司工程技術(shù)高級(jí)副總裁莊思民博士首次撰文介紹奠定5G NR Release 15基礎(chǔ)的五大高通無線發(fā)明，當(dāng)時(shí)5G還只是一個(gè)愿景。之后，莊思民博士再次發(fā)表博客文章概述Release 16的重要性以及介紹可以賦能5G向全新終端、頻譜和行業(yè)擴(kuò)展的高通關(guān)鍵技術(shù)發(fā)明。

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2022年4月初，3GPP宣布正式完成5G NR Release 17的系統(tǒng)設(shè)計(jì)（完成第3階段的功能性凍結(jié)，并預(yù)計(jì)在6月完成ASN.1協(xié)議凍結(jié)）。因此，為了延續(xù)傳統(tǒng)，莊思民博士更深入地介紹了Release 17中的技術(shù)發(fā)明。高通公司（Qualcomm）在推動(dòng)技術(shù)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，莊思民博士將其歸納為五個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

5G NR Release 17——5G持續(xù)向5G-Advanced擴(kuò)展

完成3GPP Release 17是一個(gè)重要的5G里程碑。它不僅是持續(xù)擴(kuò)展5G的全球5G NR標(biāo)準(zhǔn)的第三個(gè)主要版本，而且在5G-Advanced從Release 18開始之前，總結(jié)了跨越Releases 15、16和17的第一階段5G技術(shù)演進(jìn)。由于整個(gè)5G生態(tài)系統(tǒng)堅(jiān)持不懈的努力，已完成的標(biāo)準(zhǔn)版本在很大程度上實(shí)現(xiàn)了2019年底為Release 17設(shè)定的最初愿景。Release 17進(jìn)一步從網(wǎng)絡(luò)覆蓋、移動(dòng)性、功耗和可靠性等方面擴(kuò)展了5G技術(shù)基礎(chǔ)，將5G拓寬至全新用例、部署方式和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。高通的五大關(guān)鍵發(fā)明領(lǐng)域總結(jié)如下：

發(fā)明領(lǐng)域1：毫米波(mmWave)擴(kuò)展

Release 17的第一個(gè)關(guān)鍵發(fā)明領(lǐng)域是支持毫米波的頻段擴(kuò)展，這一成果定義了一個(gè)被稱為FR2-2的全新獨(dú)特頻率范圍（從52.6 GHz到71 GHz）。這是備受業(yè)界期待的重要5G毫米波增強(qiáng)特性，它讓全球免許可的60 GHz頻段（57 GHz至71 GHz）可以被用于公共網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)專網(wǎng)的5G部署。毫米波支持頻段的擴(kuò)展帶來了更多的網(wǎng)絡(luò)容量，并賦能全新用例和部署方式，例如智能制造行業(yè)中支持通信和定位功能的毫米波企業(yè)專網(wǎng)。得益于5G NR可擴(kuò)展子載波間隔 (SCS) 方案和基于時(shí)隙的靈活幀結(jié)構(gòu)，這種頻段擴(kuò)展可將控制和數(shù)據(jù)信道的子載波間隔直接擴(kuò)展到480 kHz和960 kHz（以前低頻段毫米波為120 kHz）。除頻段擴(kuò)展之外，Release 17還帶來了其它毫米波增強(qiáng)特性，包括支持帶間上行/下行載波聚合和增強(qiáng)移動(dòng)性。

發(fā)明領(lǐng)域2：5G終端支持RedCap新技術(shù) (NR-Light)

高通公司的5G愿景是一個(gè)持續(xù)演進(jìn)以連接人與萬物的創(chuàng)新平臺(tái)。3GPP Release 17繼續(xù)引入新能力，以優(yōu)化向全新終端、服務(wù)和部署的擴(kuò)展。為了高效地支持低復(fù)雜度5G終端，5G NR寬帶設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化至5G NR-Light，分別支持sub-7 GHz頻段的20 MHz帶寬和毫米波頻段的100 MHz帶寬。5G NR-Light可以支持更多用以降低復(fù)雜度的特性（比如單收和半雙工）以及節(jié)能技術(shù)（包括更低的發(fā)射功率和增強(qiáng)的節(jié)能模式）。它們使得高效地支持低復(fù)雜度終端成為現(xiàn)實(shí)，比如可穿戴設(shè)備、工業(yè)傳感器和監(jiān)控?cái)z像頭。5G NR-Light在5G-Advanced（Release 18及其之后版本）中持續(xù)演進(jìn)，可進(jìn)一步降低設(shè)備復(fù)雜性，來廣泛地支持物聯(lián)網(wǎng)（IoT），縮小Release 17中5G NR-Light和eMTC（增強(qiáng)型機(jī)器類型通信）/NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）之間的差距。

發(fā)明領(lǐng)域3：終端增強(qiáng)

高通公司不斷強(qiáng)化端到端5G系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)更好的用戶體驗(yàn)、系統(tǒng)效率和性能。Release 17規(guī)范為5G終端帶來新一輪創(chuàng)新，涵蓋一系列廣泛的全新功能和增強(qiáng)特性。Release 17正在引入全新的關(guān)鍵終端特性：支持多達(dá)八根天線和額外的空間流，可實(shí)現(xiàn)更高吞吐量先進(jìn)的MIMO增強(qiáng)功能，可提升容量、吞吐量和電池續(xù)航面向連接態(tài)和空閑態(tài)模式的節(jié)能新特性，可延長(zhǎng)電池續(xù)航動(dòng)態(tài)重傳和更高傳輸功率，可改善終端的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍5G定位技術(shù)增強(qiáng)，可改善定位精度和時(shí)延雙卡雙待，可支持單個(gè)或兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商的兩個(gè)訂購(gòu)服務(wù)并發(fā)以及許多其它特性。

發(fā)明領(lǐng)域4：非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)

為了讓5G提供無處不在的連接，當(dāng)務(wù)之急是讓它也能夠在非陸地區(qū)域提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋，比如海上和無地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)。在Release 17中，有兩個(gè)并行的NTN工作組來應(yīng)對(duì)移動(dòng)寬帶和低復(fù)雜度物聯(lián)網(wǎng)(IoT)用例。第一個(gè)項(xiàng)目采用5G NR框架來進(jìn)行衛(wèi)星通信，實(shí)現(xiàn)從地面到衛(wèi)星的固定無線接入(FWA)回傳，并為智能手機(jī)直接提供低速率數(shù)據(jù)服務(wù)和語(yǔ)音服務(wù)。第二個(gè)項(xiàng)目側(cè)重支持低復(fù)雜度eMTC和NB-IoT終端衛(wèi)星接入，擴(kuò)大了關(guān)鍵用例的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，如全球資產(chǎn)追蹤（例如海上集裝箱或蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之外的其它終端）。衛(wèi)星通信將在5G-Advanced中持續(xù)演進(jìn)，它們已成為3GPP Release 18工作計(jì)劃的一部分。

發(fā)明領(lǐng)域5：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽U(kuò)展

最后一組Release 17發(fā)明是持續(xù)擴(kuò)展5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它帶來了增強(qiáng)的系統(tǒng)能力和新型部署。對(duì)于集成接入與回傳(IAB)，同時(shí)發(fā)射/接收（即全雙工）和增強(qiáng)的多跳操作等特性可以進(jìn)一步提升部署效率、覆蓋和性能。一個(gè)有關(guān)中繼器的新項(xiàng)目，對(duì)于毫米波部署尤其有用，它能夠更經(jīng)濟(jì)且高效地快速擴(kuò)展覆蓋范圍。這些功能和技術(shù)也將在5G-Advanced Release 18中持續(xù)演進(jìn)，包括支持移動(dòng)IAB/車載中繼和網(wǎng)絡(luò)控制（亦稱智能）中繼器。此外，蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)技術(shù)也得到了更多的增強(qiáng)，以支持與弱勢(shì)交通參與者（比如騎行者和行人）進(jìn)行可靠地通信，從而實(shí)現(xiàn)全新水平的汽車安全和公共安全。

展望5G未來圖景

盡管目前3GPP Release 17已經(jīng)完成，但高通推動(dòng)5G-Advanced演進(jìn)的工作才剛剛開始。高通公司已經(jīng)與移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)合作開展了一系列的Release 18項(xiàng)目，并對(duì)5G-Advanced及未來版本的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了研究。無線通信未來圖景讓人倍感興奮，6G早期愿景也在逐漸成形。此時(shí)還有更多的無線創(chuàng)新正在孕育之中，相信它們將成為未來十年甚至更久之后科技突破的動(dòng)力。

關(guān)鍵詞： 通信世界網(wǎng)