世界是否做好了迎接5g advanced的准备?

2022-07-29 09:06:05

当前的5g网络提供了惊人的数据速率和容量,这在几年前是无法预料的。例如,一个大规模的多输入多输出(mmimo)蜂窝站点(3个扇区,100mhz带宽)可以在一天内传输240tb的数据,相当于数百万张数字照片。随着3gpp在5g规范中首次引入毫米波,这使得5g技术更加如虎添翼,能够支持前所未有的理论速度,即在r16版规范中达到的10gbps下行速度和4gbps上行速度。


5g技术的另一个里程碑要归属于5g standalone(sa)架构,因为它的出现使新一代通信网络从长期演进(lte)核心中分离出来,转而使用5g下一代(ng)核心。通过对5g频谱资源的有效管理,5g sa实现了更好的服务体验——更快的响应时间、更低的延迟、增强的频谱效率、更高的服务质量(qos)和可靠性。


然而,尽管5g取得了里程碑式的成就,但abi research却在一篇白皮书中指出,令人感到遗憾的是,5g技术还未能为embb之外的新用例提供支持,至少目前是这样。事实上,尽管5g被用于推动运营商将用户迁移到高端数据计划的策略被证明足以防止每用户平均收入(arpu)的下降,但除此之外,运营商尚未能成功地创造新的商业机会,推出新的消费者用例,或是赋予企业更多发展机遇。


例如,目前为止,最成功的5g企业应用是私人5g蜂窝网络,与之相关的小基站通常部署在工厂、仓库或其他企业场所。但即使所有私人5g蜂窝收入都归属于电信运营商,与消费者收入相比这也是微不足道的。




“这样的结果并不令人惊讶”,abi research方面认为,5g基础阶段使移动运营商能够熟悉5g相关功能,以及它在企业领域可以提供什么。即将开始的5g advanced将建立在这一基础上,并允许运营商将这些知识和经验货币化。


5g advanced的商业机会


从r18版(通常称为5g advanced)开始的5g未来版本,将带来mmimo、ul覆盖、动态频谱共享(dss)和综合接入回程(iab)方面的多项改进。最重要的是,5g advanced将包含许多转换功能,并持续增强基于应用案例的网络支持,这些功能很可能会创造出现有5g框架无法创造的新用例和商业机会。例如室内外精确定位(精度<1厘米)、新的公共安全服务、扩展现实(xr)、通过侧链增强实现设备对设备(d2d)通信和侧链中继。


同时,5g advanced还将把5g连接扩展到智能手机以外的新兴设备中,包括可穿戴设备、无人机/无人机、监控和机器视觉摄像机、大规模物联网和无源物联网设备、以及无线接入网络(rans)中的人工智能(ai)/机器学习(ml)。


abi research预计,5g advanced将于2025年实现商业化,即rel-18规范冻结日期后的两年。到2030年,75%的5g基站预计将升级到5g advanced,在全球消费市场上包括7600万个无线电设备、2300万个宏基带和1300万个小蜂窝基站。而企业市场采用速度较慢,只有约一半的小基站会升级到5g advanced,数量为1400万台(2030年)。


高精度5g定位


5g定位技术的兴起和增强,包括cm级精度、延迟和功耗的进一步降低、验证技术、通过机器学习和传感器融合的增强、效率提升以及使用侧链中继器的联合定位,使基于位置的服务在室内和室外环境中变得更加准确、精确、可靠和无缝衔接。




一项调查显示,在企业级市场,56%的受访者表示5g定位是跨多个用例并支持实时位置服务(rtls)的正确技术,但只有在5g advanced技术成熟之后才会得到大规模使用,涉及从关键型任务到使用无电池标签进行资产追踪等各类型应用。届时,5g定位将在不降低功耗或终端成本的情况下带来更高的定位性能和精度,使其成为最具吸引力和成本效益的技术之一。


5g advanced redcap定位为低复杂性设计带来了重大好处,并使本机5g定位的性能与其他低功耗广域网(lpwan)凯发官网入口首页的解决方案(如lora、sigfox)和5g兼容标准(如lte-m/窄带物联网(nb-iot))一致。abi research预计,在2025年至2026年期间,5g定位资产跟踪设备的发货速度将显著加快,届时将引入5g advanced功能。到2030年,5g资产跟踪定位设备的总发货量将超过15亿台。


在消费者市场中,为全球导航卫星系统(gnss)的挑战性环境,例如城市峡谷和隧道,带来定位服务将成为典型应用。这包括在公共场所(如购物中心、机场、医院、运动和娱乐场所)的室内导航和寻路,涵盖应急响应、儿童追踪、弱势人群地理围栏、宠物是否离开安全区域、提供移动障碍物的准确定位信息来增强ar/vr体验、以及比现有技术(如apple airtags)更便宜、更高效的凯发官网入口首页的解决方案进行物品追踪等。


abi research预计,到2030年,全球将有超过10亿部智能手机支持5g advanced定位,同时支持9000多万部5g advanced redcap可穿戴设备和ar/vr设备,以及5.95亿部5g advanced个人跟踪器。


总之,5g定位有望通过利用预先部署的5g基础设施来解决大多数rtls用例,而不是部署许多用于特定场景,需要异构设备(标签、锚点和网关)的rtls凯发官网入口首页的解决方案(uwb、ble、wi-fi等),有助于降低位置服务的成本和复杂性,在未来十年中实现更具可扩展性的定位用例部署。


redcap


redcap类设备是在rel-17规范中新引入的轻量级5g终端,包括工业传感器、监控摄像头、智能电网相关设备、高端可穿戴设备、高端物流跟踪设备等。与目前的5g产品相比,redcap产品将更加简单、成本更低、电池寿命更长、所需带宽更少。


redcap设备与lte系统的部署方式一致,例如在资产跟踪、监控摄像机和低功耗工业传感器中,具有类似xr定位的新应用程序。展望未来,随着lte频谱被重新分配到5g nr,私有网络不但巩固了它们的连接性,还引入了其他引人注目的5g高级功能,预计很多设备将从lte迁移到5g nr redcap。


从2025年开始,消费者细分市场中的5g advanced redcap设备数量将从2026年的4100万增长到2030年的9.72亿,个人追踪设备和无线耳机将在整个预测期内保持redcap市场份额的领先地位。此外,精确定位将成为5g设备的一项热门功能,尤其是在远程控制应用中,预计到2030年,以智能手机为首的5g设备发货量将达到18亿。




abi方面指出,这些5g高级设备和体验的创建对于移动服务的创建至关重要,即用户被牢牢地定位在中间,周围围绕着智能手机、平板电脑、汽车设备、无线耳机、智能手表,业界需要接受市场从以设备为中心向以体验为中心的生态系统的转变。


增强、虚拟和扩展现实


随着“元宇宙”概念的走红,以xr为代表的新型终端引起了人们的关注。但相比智能手机,目前业内对这类终端所需的数据包类型、在什么误包率下用户体验不会受到影响等情况还不是太了解,非常需要对它们的流量需求和评估方法进行探索,对其性能进行评估。




5g advanced允许网络识别xr应用程序以及该应用程序的特定延迟和带宽需求,5g advanced的其他元素,如边缘计算、ai/ml、切片、邻近服务、安全性、实时通信和自动化等功能的增强,都可以在xr连接和使用中发挥作用。比如ai/ml将用于在负载平衡和能效方面优化网络,并可以扩展到波束管理和定位对xr移动性用例有益的内容。


随着智能手机自然而然地转移到5g,xr也将随之转移到5g advanced。专门针对xr的增强大多发生在后台,用户甚至可能不知道这些功能,只有当qos出现问题时,用户才应该注意到这些改进。


接下来会发生什么?


即将开始的release-18是5g advanced的首个标准版本,加强端到端5g系统基础和将5g扩展至几乎全部终端和用例,是其核心使命,而以下三方面的趋势最值得关注:


一是移动宽带演进以及进一步向垂直行业的扩展。推进5g的发展,行业还是继续坚持标准制定、推广普及、持续增强的计划——不光要做人与人之间、物与物之间的通信,还要不断地向垂直领域扩展,把5g做得更好。


二是当下的商业需求以及更长远的5g愿景。在推动5g商用的过程中,如何达到一个比较好的平衡——既能够在商用部署中创造5g价值,又可以有序推动5g向6g演进,始终是行业在讨论和制定5g advanced标准中思考较多的问题。


三是全新的终端加上网络的演进。现代通信涉及到终端、网络、基础设施、核心网等一系列关键要素,我们不能只关注端到端的演进,而忽略更多来自网络和架构方面的演进。



图源:高通


5g advanced同时也是为6g做准备的一个重要里程碑。未来的6g将专注于分布式智能、物理世界和虚拟世界的融合,以及在整个网络中充分利用人工智能/多媒体语言。目前正在讨论一些通往6g的主要研究方向,包括:ai/ml赋能的端到端通信、全新的无线电设计、可扩展的网络架构、使用量子通信或区块链来提高6g系统的安全性和可靠性等。


根据预测,关于6g标准的讨论可能会从2025年开始,在2028年推出正式标准,并于2030年左右开始商用。因此,未来5-10年内,以5g advanced为代表的5g技术依然会是行业主流。


来源:国际电子商情微信公众号


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