哪些关键技术发明将推动5G扩展
好像是昨天，我第一次写了定义5G NR的五个无线发明。当时还没有部署5G。然而，今天，我们正处于快速扩大5G全球足迹的过程中。截至目前，全球已有超过70家移动运营商部署商用5G服务，我们预计今年年底将有更多商用5G服务。
5G NR第15版——打造5G基础
我们对5G的愿景是提供统一的连接结构，以支持各种设备、服务、频谱和部署。为了实现这个目标，我们为第一个5G标准(3GPP Release 15)做了核心发明，为这十年5G的演进奠定了技术基础。
在进入Release 16之前，让我先举几个例子来解释为什么我们的Release 15发明对于实现5G的全部潜力如此重要。例如，基于时隙的灵活框架为不同5G服务(即增强的移动宽带、任务关键型服务和大规模物联网)的有效重用打开了大门。灵活的OFDM数字技术让同样的5G NR设计扩展到不同的新频段(即从1 GHz以下到60 GHz)，移动mmWave大大扩展了5G扩展所需的网络容量，实现了极致的速度。为了更好地说明这些Release 15发明对于5G系统的重要性，我们可以使用以下交通系统类比。
5G NR第16版-推动5G扩展
就在几周前，3GPP达到了另一个重要的里程碑——第16版规范的完成，标志着5G演进新篇章的开始。版本16是进一步增强5G技术基础(即覆盖、移动性、功率、可靠性等)的协同努力。)并将5G的应用范围扩大到新用例、频谱带和垂直行业。这是一组雄心勃勃的技术项目，但让我把它们提炼为六个关键发明领域(没有特别的顺序)，这是5G可持续发展的核心。
发明领域1:未经许可的频谱
将5G扩展到所有频谱类型和频段运行是我们5G愿景的一个关键方面，这不仅会带来更大的容量，还会带来更灵活的部署。在高通技术公司，近十年来我们一直在非授权频谱领域开拓蜂窝技术。第16版增加了对5G NR(NR-U)非授权频谱的支持，包括两种运行模式：许可证辅助接入(LAA)和无任何授权频谱的独立部署选项。LAA模式允许移动运营商充分利用LTE LAA的优势，并使用未经许可的频谱来增强5G带宽。独立NR-U模式不需要授权频谱，为更广泛的生态系统(包括移动运营商、服务提供商、无线ISP和5G专网运营商)带来5G优势。此外，NR-U还可以用于在新的6 GHz频段部署5G。展望未来，NR-U将作为未来频谱创新的基础，例如支持第17版的免许可60 GHz频段。
发明领域2:高级节能和移动性
由于大多数5G移动设备由电池供电，因此有必要进一步提高电源效率范围。在版本16中，我们开发了许多新的系统节能功能，包括(I)新的唤醒信号(WUS)，它最大限度地减少了低功耗模式下的控制信令监控；(ii)简化的随机接入过程(RACH)也具有更广泛的优势，以及(iii)低功率载波聚合控制可以在不使用辅助载波时有效地关闭辅助载波。移动性是我们在第16版中试图进一步增强的另一个载体。例如，设备驱动的条件切换、早期测量报告和双连接MCG (Main Cell Group)故障恢复可以减少切换中断时间(接近0ms切换)，进一步提高设备的移动性能。
发明领域3:高精度定位
在公共安全和室内导航等许多垂直应用中，准确的设备定位是一个关键因素。蜂窝定位的优点是补充现有的全球导航卫星系统，该系统在室外和室内都可以很好地工作。长期以来，我们一直是定位技术的先锋，并通过支持Release 16定位的创新不断发展。第16版支持的多/单小区和基于设备的定位定义了各种5G定位技术使用的新定位参考信号(PRS)，例如往返时间(RTT)、到达/离开角度(AoA/AoD)和到达时间差(TDOA)。基于RTT的定位消除了TDOA等传统技术需要的跨节点严格的网络定时同步要求，为网络部署和维护提供了更大的灵活性。这些技术旨在分别满足室内和室外使用的3米和10米的初始5G要求。在版本17中，精确的室内定位将为工业物联网用例带来亚米精度。
发明领域4:侧链
版本16的另一个关键发明领域是基于NR的蜂窝车到一切(C-V2X)侧链。基于我们驾驶提供基本安全的Release 14/15 C-V2X的传统，我们继续驾驶Release 16，对侧链进行重大改进，并支持协调驾驶和传感器共享等高级应用。它带来了更高的吞吐量、更低的时延和基于距离的可靠组播等方面的改进。分布式同步和统一的服务质量控制都有望在效率和安全性方面增强自主和半自主驾驶。16版中基于NR的侧链是另一项基础技术，可广泛应用于其他未来用例，如公共安全通信和商业应用。
发明领域5:关键任务设计
第16版的5G NR增加了一系列新功能，可以提升工业4.0工厂自动化等任务关键用例的5G系统功能。一个目标是让5G NR满足更严格的可靠性要求
求(即高达99.9999%)，同时保持毫秒级的延迟。协作多点(CoMP)是关键的技术推动力之一，它利用多个发送和接收点(multi-TRP)来创建具有冗余通信路径的空间分集。此外，我们的版本16发明进一步改善了服务复用，使关键任务和移动宽带流量可以更有效地共存于通用5G NR框架中，并支持增强的功能，例如逻辑信道优先级以及下行链路和上行链路抢占。发明领域6：新的部署模型
为了满足5G支持多样化部署的愿景，第16版引入了一些新功能，这些功能扩大了5G的范围。对非公共网络(NPN)的扩展支持将有助于加速5G专用网络的部署，例如工业物联网和企业网络。时间敏感型联网(TSN)允许5G网络提供具有严格同步和延迟要求的服务，这些要求对于许多工业IoT用例(例如，机器控制)至关重要。新的干扰测量和缓解技术(例如RIM / CLI)实现了稳健的部署，并为基站到基站和移动到移动的干扰缓解提供了未来动态TDD操作的舞台。集成接入和回程(IAB)允许mmWave基站同时用作无线访问和回程，从而在致密网络时消除了对新光纤部署的需求。最后，版本16还支持部署在5G频谱中的eMTC和NB-IoT，并由5G核心网络进行管理，以提供5G大规模IoT服务。
下一步是什么?
3GPP Release 16是一个总结，但是我们在推动5G技术演进以完全实现这一最新G潜力的工作中还不能止步于此。我们已经在第17版项目中与移动生态系统合作，并且正在研究第18版及更高版本的先进技术。我对我们的5G未来感到非常兴奋。正在进行大量的5G创新，它将推动本十年及以后的持续突破。
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