第一版商用5G標準——3GPP Release 15完成後,業界陸續展開5G網路的佈建工作,第二階段的Release-16也將於2020年4月完成。如今,一個不可避免的問題是:「5G的下一步是什麼?」為此,讓我們看看這個標準化的過程以及目前針對5G的下一階段提出了哪些建議。短期來看,未來的發展涉及三個廣泛的領域,包括新的應用和用例、新的頻譜和最佳化。

3GPP正針對Release 16討論其優先應用和用例。在此之前,讓我們先「復習」一下3GPP將5G的目標劃分為三種不同類別:增強型行動寬頻(eMBB);超可靠、低延遲通訊(URLLC)以及大規模機器類型通訊(mMTC)。為了滿足對於更快資料傳輸速率永無止境的需求,3GPP最初將重點放在eMBB。

3GPP Release 16

URLLC擬議減少網路響應時間並提高可靠性,3GPP在Release 15中已為此奠定了紮實的基礎,預計在Release 16中將會開展更多工作。例如,mMTC旨在連接數百萬台或甚至數十億台裝置。mMTC的相關任務已經在3GPP中經由LTE標準化過程持續進展一段時間了。在可預見的未來,LTE預計還將與5G網路並存一段時間,而3GPP也會在Release 16之後討論mMTC在5G NR的演進與升級。

除了上述三大支柱,其他幾個產業也與3GPP密切合作,以期將其特定需求納入標準中。例如,汽車產業需要更高的互連能力,才能建立車輛到其他車輛(V2V)以及車輛到基礎設施(V2X)的連接,從而提高實現先進駕駛輔助系統(ADAS)的安全。V2X Release 16的研究項目已經完成了,現正積極展開實際任務中。

在3GPP中還討論了衛星。衛星為5G生態系統提供了兩項重大優勢。首先是冗餘(redundancy)。如果發生災難性事件,導致現有基礎設施無法運行,衛星通訊將可立即作為備案。其次,衛星可以將覆蓋範圍擴大到缺乏現有基礎設施或難以部署基礎設施之處。非地面網路(NTN)研究項目已經在進展中,這部份可能包含在接下來的Release 17中。

隨著世界越來越依賴於無線通訊,頻譜仍然會是非常寶貴的資源。為此,3GPP正在研究幾個授權和免授權的頻段。 3GPP針對Release 15的5G探索和部署均限制在52.6GHz以下,而在未來的版本中將考慮52.6GHz以上頻譜。在這些頻率下的播送和傳輸可以解決一些在較低頻率下不易解決的無線用例,而3GPP還可以根據提議用例的特定要求加以定義。

在3GPP展開標準任務以前,曾經考慮將免授權頻譜專用於解決現有Wi-Fi頻段中使用LTE的問題。隨著5G崛起,3GPP正重新審視這些免授權的頻率,正式命名為NR-U。新提出的免授權頻段包括FCC為5G指定的5GHz頻段、6GHz頻段以及57-71GHz頻段。這些免授權頻段有兩種主要用例類型:輔助存取和獨立使用。輔助存取讓5G用戶在一定的時間限制內提高其特定應用的資料速率。擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)則是可以利用免授權頻段來改善用戶體驗的應用案例,特別是在頻譜可能很少使用的室內區域。獨立式NR-U解決了專用或本地網路的請求,企業或用戶可以控制頻譜使用並部署5G專用系統,而無需與其他免授權用戶「共享」頻譜。在這兩種情況下,即使是在完全私有的區域中,3GPP也必須解決與其他頻譜用戶的共存和公平使用問題。

最後,3GPP持續在尋找最佳化現有標準以改善性能和用戶體驗的方法。在Release 16中,針對第一版的Release 15提出了透過干擾管理和資源利用來提高性能的最佳化建議。例如有關管理交叉鏈路干擾和遠端干擾以及增強型MIMO (eMIMO)等研究與工作項目。3GPP並透過UE功率最佳化研究計劃,進一步研究如何提高手機的電池壽命。

5G尚未正式投入使用,3GPP也持續致力於滿足來自各方面的請求和需要。業界為5G設定的轉型目標還需要一段時間才能實現,特別是隨著各種新技術日趨成熟。然而,3GPP的基本元素奠定了穩健的基礎,隨著3GPP小組在打造全球5G生態系統方面取得前所未有的進展,期待在接下來的幾個月還會有更多有意思的消息。

編譯:Susan Hong

(參考原文:What to expect in 5G 2.0,by James Kimery )