第 2 章 5G 的行業應用
| 2.2 5G 時代的萬物互聯 |
2.2.4 5G 時代的應用場景
下面我們來展望,在“網際網路 +”以及 5G 時代,移動通信将在哪些行業出 現新的應用,以及具體的應用方式。
R15 中已經進一步明确了 5G NR 的基礎技術,但 3GPP 仍在繼續提升核心 技術,以帶來更好的使用者體驗。多個旨在進一步增強移動寬帶的 R16 項目得到 準許,包括連接配接态終端功耗優化、NR—NR 雙連接配接、網絡幹擾管理、多輸入多 輸出(MIMO)和多傳輸點提升(主要面向 5G NR,兼顧 LTE)、移動性增強 (5G NR 和 LTE)以及面向 NR 的自組織網絡(SON)。此外,對非正交多址 接入(NOMA)的研究已持續開展了一段時間,R16 還将繼續研究。最後,将 開始初步探索在更高頻段(52.5GHz 以上)使用 5G NR。
R16 對 eMBB 的性能提升,在較大程度上增強了 5G eMBB 的下一代移動 網際網路能力。
1.面向工業物聯網(IIoT)的 5G NR 專用網和 uRLLC
面向工業物聯網的 5G NR 專用網和 uRLLC 标志着 5G NR 向工業物聯網 用例的擴充,助力實作未來由無線連接配接重構的工廠。結合目前 3GPP SA 工作 組正在進行的一些項目,以上這些項目将帶來一系列提升,比如在更低層使用 CoMP 技術、在一定時延限定内提供足夠的可靠性、在 5G NR 上部署無線工業 以太網和系統架構的協定層。高通在這一領域已經進行了很多研究,在 MWC 2018 上,高通進行了業界首次示範,利用 5G NR 支援 1ms 超低延遲時間的無線 PROFINET 工業以太網。
IIoT 以及以智能電網應用等為典型代表的 uRLLC,是國内及全球其他主要 國家的重點發展對象。3GPP 及時啟動該研究項目并在 R16 進行标準化,對于 5G 發揮“助力智慧工廠、智能制造等的跨越式發展”的潛在作用具有重大意義。
2.基于 5G NR 的 C-V2X 支援更先進的使用場景
基于 5G NR 的蜂窩車聯網(C-V2X)新項目将為 R16 注入新功能,以應 對自動駕駛等用例。該項目将成為 R14/15 中 C-V2X 的重要補充,C-V2X 發 展迅猛,已應用于行業中。該項目将研究基于 5G NR 的車輛間直接通信的接口。 高通在 5G NR C-V2X 上已經研究了很長時間,在 MWC 2018 上也展示了相 關技術。LTE V2X 标準以及 5G eV2X 标準已經完成,而 3GPP 對 R16 5G NR C-V2X 的立項,将使車聯網“進階自動駕駛”這一應用場景最終得到實作, 意義重大。
3.在免許可頻譜部署
5G NR 5G NR 将支援各種各樣的頻譜類型——許可頻譜、免許可頻譜和共享頻譜。 該項目還覆寫“許可輔助”場景(類似于 LTE LAA)以及“獨立組網”場景(類 似于面向 LTE MuLTEfire),它将探索面向待開發頻譜使用的先進的空間技術。 高通在 MWC 2018 上示範的 5G NR 頻譜共享為該技術的發展提供了方向,獲 得了業界關注。5G NR-U 既可增大許可頻譜 5G NR 系統的容量,又可使一些 重點垂直行業的企業快速建立更高品質的專網。
4.5G 海量物聯網
3GPP 已經制訂了強大的技術路線圖支援基于 LTE IoT 的海量物聯網,包 括兩項互補性窄帶技術——NB-IoT 和 eMTC。該路線圖将演進到 5G 時代, 這些技術将持續提升以滿足 5G 海量物聯網的需求。值得注意的是,在 5G NR 寬帶載波中進行 NB-IoT 和 eMTC“帶内”部署是可能的。
NB-IoT 和 eMTC 已經在 2017 年和 2018 年取得市場發展的階段性勝利。 未來 R16 在 5G NR 寬帶載波中進行 NB-IoT 和 eMTC“帶内”部署,使上述 兩項蜂窩物聯網又有了未來演進的保障,可持續繁榮發展。
5.5G 廣播
3GPP 在 R14 中引入了用于數字電視廣播的 LTE EnTV 技術。R16 将再 次評估 LTE EnTV,并且可能增強以滿足 5G 廣播的需求,這也再次兌現了 3GPP 對這一行業細分領域的承諾。
5G 廣播,不僅僅面向視訊業務,更面向物聯網、車聯網等場景,潛在的應 用價值很大。高通從最早的 MBMS 開始,積極推動 LTE 廣播、LTE EnTV 的 發展,有着深厚的相關積累。
6.5G 內建接入和回程
該項目已經進展了一段時間,主要解決如何面向回程鍊路使用 5G NR。這 是基站密集部署的使用技術(由于有線回程的實體限制)。同時,這一技術将在 向更高頻段(特别是毫米波)擴充 5G 的過程中發揮重要作用。5G 時代,基站 将密集 / 超高密集度部署,屆時,有線回傳将不是最優選項,基于 5G NR 的無 線接入 / 無線回傳“一體化”将受到營運商的青睐。
7.5G 定位技術
在 R15 中,5G NR 已支援基本定位技術,此項新研究将着眼于如何利用 5G NR 接入支援那些需要更精确定位的全新垂直行業用例,例如,5G 定位技 術可為室内用例帶來助益。
5G 需要有“高精度”的室内定位。目前,4G 的定位技術主要以衛星定位 為主,多種定位技術間缺乏有機和深層次的融合,隻能解決定位精度或适用範 圍等某一方面的問題,缺乏一種能夠将多種定位技術融合在一起的、全面的、 系統的、階層化的融合定位技術架構。“融合定位”是 5G 高精度定位的主要趨勢,面向 5G 的融合定位需要在定位精度及覆寫範圍上實作定位性能的整體提升。
8.5G NR 面向非地面部署
該項目着眼于如何利用 5G NR 技術支援非地面無線部署,例如低軌道衛星。 移動通信和衛星通信在過去幾十年都已取得巨大成功,但若它們繼續獨立發展, 則難以順應目前電信業務中泛在通信和萬物互聯的發展趨勢,相信 R16“5G NR 面向非地面部署”的研究會把 5G 與衛星通信的融合推向一個新的高度。
2.2.5 物聯網對 5G 的名額要求