近日，中國5G市場傳來兩個好消息：第一、截至3月26日，中國5G手機產品類型76款，累計出貨量超過2600萬部，其中2020年出貨量達2600萬部。第二、中國5G新基建快速推進，5G終端手機領域大規模商用開始，以中國移動為例，在最新2020年CHBN具體目標來看，中國移動通過終端+應用+權益，力爭今年發展7000萬戶5G資費客戶，帶動銷售1億部5G終端。
5G要改變社會，必須能夠賦能各行各業，從而快速且高效的滿足碎片化和差異化的海量業務需求。從5G在疫情當中實現的遠程診療、5G視頻直播、5G智能機器人和5G加AI測溫，5G未來應用將會多種多樣，但目前殺手級應用還沒有出現，技術上如何演進支持更多垂直應用，並且保護數據和個人隱私安全，都成為當前關注的焦點。
5G技術如何幫助用戶實現其業務需求？3月31日，高通5G在線溝通交流會Qualcomm中國區研發負責人徐晧博士給我們帶來了最新解答。5G毫米波技術不僅在帶寬和速率上體現了極致優勢，而且其在工業現場、室外追蹤、室內定位和熱點應用上都亮點多多。
圖：Qualcomm中國區研發負責人徐晧博士
5G標準Rel-16新版本到Rel-17版本如何演進？
近日，據外媒報道，受到新冠肺炎在全球肆虐的影響，標準組織3GPP將5G協議R16、R17版本的發佈推遲了3個月，根據最新時間表，Release 16規範將於2020年6月完成，隨後的Release 17的預定日期將推出到2021年12月。
徐晧博士表明：“在2015年，行業提出5G速度比4G快10倍，時延達到4G的十分之一，網絡容量達到100倍，還是非常激進的目標，這有賴兩個關鍵點： 5G的標準推進中，我們需要考慮所有的頻譜以及靈活的組網方式。第二，我們需要合理安排發展規劃。5G的Rel-15和Rel-16版本中並沒有急於推進5G海量物聯網技術，而是在Rel-17中才計劃引入了5G海量物聯網以及諸如NR-Light這樣的新技術。”
據筆者之前採訪深圳移動5G創新中心主任呂贊福，他表示，Rel-15和Rel-16構建了5G網絡基本的eMBB和URLLC能力，Rel-15主要面向eMBB場景，支持視頻業務，Rel-16在功能上做了較大增強，包括系統架構上持續演進、針對垂直行業應用的增強、多接入增強以及人工智能方面增強，讓5G成為連接千行百業的基礎通信平臺。
徐晧博士指出，Rel-16是將於今年6月凍結的5G標準的第二個版本，除了繼續演進增強移動寬帶以外，將進一步完善超可靠低時延通信（URLLC）的功能。同時，在Rel-16中，業界第一次引入了5G車聯網技術和免許可頻譜設計（NR-U）技術。
Rel-17還沒有正式開始，但目前的方向是，比如全新的NR-Light，即在現有5G的基礎上做一個簡單版的5G來支持可穿戴設備的技術。Rel-17將進一步提升支持垂直行業應用的能力，例如釐米級定位精度和3D定位；同時，NB-IoT作為mMTC場景的核心支撐技術將在R17持續演進，增加語音能力，並在覆蓋深度、移動性等方面進一步增強。
5G毫米波技術為何不可缺少？
在未來的5G網絡中，毫米波頻段在峰值速率上已經展現巨大優勢。只有毫米波、Sub-6GHz的5G網絡與持續演進的4G網絡組合在一起才能構成一張完整的各項性能出眾的5G網絡。
徐晧博士認為，5G毫米波最大的優勢是帶寬而不是覆蓋，毫米波頻段從24GHz一直到100GHz，適合於熱點地區的覆蓋，比如地鐵站、體育場館或者音樂廳等人流量超大的地區，使用5G毫米波基站覆蓋峰值速率會有明顯提升。從測試結果中可以發現，毫米波相比於Sub-6GHz有著明顯的速度優勢，實際上毫米波也被業界稱之為5G的高速公路。毫米波是有非常靈活的覆蓋方式的。
具體來說，毫米波的24.25-27.5GHz，27.5-29.5GHz頻段擁有海量帶寬，比目前正在使用3G/4G帶寬多25倍，毫米波通過大帶寬還可實現數千兆級數據速率，支持在密集空間重用，解決重點區域承載問題，同時還具備低時延的特性，可以滿足更多領域的需求。
2019年5月，高通在舊金山進行的5G網絡模擬實驗說明毫米波室外覆蓋情況，利用現有的4G基站實現了62%的毫米波室外覆蓋，網絡容量提升高達5倍，小區邊緣突發速率和中值突發速率都得到了很大提升。這是毫米波室外覆蓋的試驗。
從全球範圍來看，除了美國以外，意大利、俄羅斯、韓國、日本、東南亞、澳大利亞、拉美也都有在2020年或2021年部署毫米波的計劃。目前，中國在毫米波試驗和頻譜規劃上也正在推進，很可能於2021年或之後進行毫米波的部署。
5G毫米波技術在哪些應用場景有成功案例？
在溝通會上，徐晧博士展示移動毫米波演進案例，搭載驍龍X50 5G芯片的移動測試終端固定在無人機上，遙控無人機在公司園區內穿梭飛行，測試結果顯示：毫米波能夠支持終端高速移動和身處高處時的穩健連接。
此外，在演示中高通做了最新的Rel-16引進的集成接入及回傳（IAB）技術和多發射及接收點（TRP）的模擬測試，毫米波基站可能有好幾個天線矩陣。高通還對毫米波覆蓋的增強做了模擬演示，比如目前毫米波一個很重要的技術就是波束成型，我們通過波束成型在小區和小區之間進行無縫切換，能夠實現用戶在毫米波這種OTA場景下很好的體驗。演示中的這位女士通過一個毫米波中繼接轉毫米波小基站的信號達到更好的毫米波覆蓋。
工業物聯網擴展案例：在現代化工業4.0的車間裡，我們看到很多的機械臂在5G網絡支持下自動地進行操作和工作，5G的三大應用場景都在這個車間內得以體現。車間裡有大量的傳感器，需要5G的海量物聯網技術來支持；工作人員戴的VR/AR眼鏡等頭顯設備以及計算機視覺包括AR和5G的連接，可以通過這種計算機視覺來處理監控的攝像頭，也包括工作人員的的手機終端，都屬於增強型移動寬帶；還有超可靠低時延，可以對機械臂進行更好的控制。同時對於自動導引運輸車的支持，也是需要結合5G和自動駕駛的技術，工業機器人也是5G和工業製造融合很好的一個領域。
對於5G技術與機器人結合用例，電子發燒友記者拋出了兩大問題：對於單個機器人和多個機器人的控制，5G在關鍵技術應用上是否有所不同？從控制單個機器人發展到控制多個機器人的技術難點是什麼？徐晧博士表示給予了明確回答。
從5G技術角度來說，控制單個機器人要比控制多個機器人相對簡單一些，因為如果能夠保證單臺機器人與網絡實現一對一連接，那麼機器人控制信號中斷的可能性就會比較小；但在同一地點有多個機器人不停地移動，那麼部分處於移動中的機器人可能會阻擋信號傳輸。為了解決這個問題，Qualcomm的工業物聯網演示中運用了多點傳輸技術，即在一個車間的4個角落都安裝了傳輸節點，使多個節點協同為機器人提供信號傳輸支持。當一個節點的信號被阻擋時，其它節點可以繼續保持與機器人的連接。這是從無線連接的角度提供的重要技術。
除了通過多點傳輸控制多個機器人之外，5G和人工智能的結合也能提供支持。例如，通過攝像頭實現單目標或多目標追蹤。5G與計算機視覺或人工智能技術的結合能夠支持物體追蹤的實現。高速率的5G網絡能夠支持邊緣計算節點和機器人以及攝像頭之間的高速連接，從而能夠支持將多目標跟蹤的複雜任務上傳至雲端或邊緣進行處理，這是5G和人工智能結合的一個很好的應用場景。
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