在資訊通訊領域，每一次標準更叠都猶如一座裏程碑，引領著行業的發展方向。2024年6月18日，在3GPP RAN（無線接入網路計畫）第104次會議上，R18標準正式凍結。R18標準的凍結，標誌著5G技術演進和增強版本5G-A的商用大門已經緩緩開啟。
回顧R18標準從立項到凍結，歷時3年多。2021年6月，3GPP召開了R18專題研討會，來自全球60余個營運商、裝置商、終端廠商、芯片廠商、行業組織等，向3GPP送出了500多篇R18版本立項提案。同年12月，3GPP針對R18標準分別在RAN和SA全會立項28個5G-A課題。如今，5G-A第一個版本R18標準終於凍結，但產業界對此並沒有預想中那麽狂熱，反而異常冷靜。
為了深入解讀R18標準凍結背後的意義，通訊世界全媒體記者采訪了多位業內專家，以期揭開「冷靜」表象後的事實。
鴻圖之下搶跑
5G-A套用快於標準
01
「產業發展，標準先行」是通訊業發展的一個規律，而5G-A的標準凍結竟晚於技術和套用落地。按照行動通訊技術標準演進節奏，R18標準凍結將開啟一個新時代，也就是5G-Advanced時代，簡稱5G-A時代。5G標準演進階段如圖1所示。
圖1 5G標準演進階段
R18作為5G-A的第一個標準版本，旨在進一步提升5G網路的能力和效能。R18標準凍結意味著5G-A將開始轉向產業推進的新階段，消費者和行業使用者將深切感受到5G-A帶來的網路能力的升級、豐富的業務型別以及催生出的新業態、新服務。值得一提的是，在R18標準凍結之前，5G-A的一些技術和產品早已經被部份廠商釋出，其中部份產品還進行了試點商用。
例如，高通於2023年年初就推出了第一個5G Advanced-ready數據機及射頻系統X75和X72，提前一年半實作了對R18的支持。而華為和營運商的5G-A合作，也已經是遍地開花。2024年3月28日，中國移動在杭州全球先發5G-A商用部署，公布首批100個5G-A網路商用城市名單，並宣布計劃於年內擴充套件至全國超300個城市，從而建成全球最大規模的5G-A商用網路。在「MWC 2024」期間，中國聯通重磅釋出了「5G-A十大創新示範成果」，為全球5G-A產業發展帶來了全新的「中國方案」。今年5月，中國電信最大規模密集城區5G-A低空通感網在深圳落地，並完成低空物流、低空安防、航路保護等各項驗證，助力鵬城低空經濟起飛。
「未鳴槍先搶跑」的節奏已經成為行業常態。有專家認為，產業界迫不及待地推動5G-A，主要原因還是看重5G-A所帶來的網路能力提升，以及新套用場景的拓展。例如萬兆下行、千兆上行、通訊感知、無源物聯、空天地一體、網路智慧化等。
作為5G-A的第一代技術標準，R18的凍結將加速5G-A產業成熟和部署套用。CCSA 3GPP標準推進委員會(TC801)主席劉曉峰介紹，R18的凍結，一方面為5G-A提供了第一個版本的國際標準，為有關各方豐富和發展5G-A技術、開發5G-A產品提供了根本依據；另一方面，R18的凍結為營運商5G-A商用提供了新的「標簽」，可以更好地構建5G-A生態。
劉曉峰介紹，R18在多個方向上對5G進行持續增強，主要包含三個方面：傳統寬頻業務精益求精，覆蓋增強、節能、載波聚合等能力得到持續提升；加大行業支持力度，上行容量、定位精度均大幅提升；以AI融合為代表勇於技術創新，「AI for 5G」和「5G for AI」為未來網路演進奠定了基礎。
多方位提升5G場景能力
R18標準意義重大
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據了解，5G-A在ITU定義的5G三大標準場景eMBB、mMTC、uRLLC基礎上，進行了深入增強和擴充套件，增加了新場景，將5G的「能力三角」不斷拓展，極大豐富了5G產業空間。從技術角度看，R18主要技術包括低復雜度RedCap增強、NR場景的XR增強，NR QoE增強、5G網路節能方案、NTN（非地面網路）增強、IoT接入非地面網路、NR全雙工新技術研究等，多方位提升了5G場景能力。
中國移動研究院無線與終端技術研究所副所長胡南表示，R18標準凍結是5G進入「下半場」的發令槍，5G將在賦能新領域、創造新價值、擁抱6G的道路上飛速前進，加快培育新質生產力。隨著R18版本的塵埃落定，全球營運商將以此為基石，正式啟動5G-A關鍵功能的產品落地和商用部署，這意味著5G-A即將全速駛入商用的「快車道」，並有望朝著新價值、新領域加速前進。
R18標準承載著產業界「挖掘新價值、探索新領域、銜接下一代」的期望，具有以下三大特點。
一是拓展場景，讓5G做得更多。R18標準進一步拓展5G套用場景，包括網聯無人機、地空通訊、虛擬/增強現實等。針對低空組網幹擾大、訊號雜亂、覆蓋碎片化等問題，網聯無人機引入基於高度的測量機制和基於時間/距離的飛行軌跡空口更新上報機制，提高網聯效能，助力低空經濟發展；針對航空通訊超遠覆蓋、超高速率和空地幹擾問題，R18制定新型相控陣天線射頻架構、時頻域補償、基於位置的切換等標準方案，實作「零盲區」最大300km覆蓋距離、支持最高1200km/h飛行速度；R18針對虛擬/增強現實業務大頻寬、低時延、高可靠、高容量需求特點，透過跨層最佳化實作資訊傳輸全域最優，使能高容量低延遲網路，降低終端功耗，加速沈浸式服務普及，催生行業新套用。
二是深挖潛能，讓5G做得更好。針對5G前序版本中的高價值場景，R18深挖潛在問題、繼續標準增強。在R17低成本終端RedCap基礎上，為增強5G系統在低成本物聯網套用領域的競爭力，R18進一步適配RedCap終端低峰值速率需求（不高於10Mbit/s），降低終端基頻上下行共享通道傳輸頻寬（不大於5MHz）和峰值速率，以期終端成本和能耗進一步下降。在R17 NTN的基礎上，為進一步解決中低軌衛星因超高速移動導致的頻繁切換難題，R18透過協同網路和終端的衛星通訊等資訊，實作終端無感知切換，有效避免了傳統切換帶來的頻繁信令風暴和業務中斷問題。為進一步節約網路運維和部署成本，R18標準引入了網路節能、智慧直放站、網路智慧化/自動化等功能。
三是探索方向，讓5G和6G有效銜接。R18標準為6G「打前陣」，探索可以讓TDD極致效能得以體現的UDD技術。該技術打破傳統TDD雙工模式，透過使能基站在一個TDD載波不同子帶上同時接收和發送的雙工傳輸，實作TDD頻譜極低傳輸等待時延、提升上行能力，滿足低時延和大上行的雙重業務需求；探索無線網路與人工智慧技術的結合，透過人工智慧/機器學習賦能傳統空口功能，例如碼本反饋、波束測量、定位等，以AI為強大工具進一步提升網路頻譜效率和終端定位能力。R18標準的制定和實施，不僅推動了5G技術的進一步發展和套用，也為未來的6G技術研究和發展奠定了基礎。隨著R18標準的逐步實施，預計將帶來更高效的網路效能、更低的能耗以及更好的使用者體驗。
率先布局
揭秘R18背後的「中國貢獻」
03
在R18標準的凍結過程中，眾多中國企業發揮了重要作用。
作為通訊行業的領軍者，中國移動在R18標準的制定中發揮了舉足輕重的作用。中國移動專家擔任了RAN副主席、RAN1副主席、CT4主席等領導職位，主導送出技術提案3000余篇，位列全球營運商第一。作為30余項標準計畫的第一報告人，主導立項數目列全球各公司首位，為5G-A標準完成貢獻了「中國力量」。在探索方向方面，中國移動擔任UDD計畫報告人，積極探索能夠實作TDD極致效能的UDD技術，為5G與6G的銜接邁出了堅實的一步。
中國聯通憑借前瞻性的「5G-A/6G一體化推進」戰略，不僅在3GPP中占據RAN3副主席、SA1副主席等關鍵職位，還在「新營運能力、新維度體驗、新技術套用、新服務拓展」四大領域引領全球5G-A標準的發展，累計牽頭立項近20項，送出技術文稿近1000篇。為加速eRedCap技術的商用化行程，中國聯通牽頭制定了涵蓋射頻一致性、協定一致性的終端一致性測試標準計畫，為輕量化5G終端技術套用的「大船」揚起「商用之帆」，進一步推動千億級物聯網時代的到來。
5G-A是從5G向6G演進的「承上啟下」階段。中國電信研究院基於5G現網實際，並面向6G多要素融合的技術演進趨勢，聚焦頻率融合、網路融合、星地融合等關鍵領域，在3GPP牽頭5G-A標準立項50余項，送出技術文稿3000余篇。中國電信集團研究院副院長傅誌仁透露，6G發展已進入實質性突破階段。中國電信牽頭3GPP R19需求立項，率先開展海域場景NR NTN融合組網試驗，聯合開展無蜂巢式網路組網能力驗證，頻譜效率比蜂巢式網路提升2倍。
與此同時，華為、中興通訊等裝置廠商在標準制定、產業共鳴中發揮積極作用。此外，移遠通訊積極參與和推動NTN、定位、車聯網等技術特性落地5G標準，並積極開展面向6G的關鍵技術研究；中信科移動全面深入參與R18標準制定工作，牽頭的R18 5G系統支持衛星回傳、定位增強、多播廣播、鄰近業務等計畫全部順利結項；紫光展銳一直積極參與3GPP的5G標準化工作，在R18 eRedCap、NTN、XR、多載波增強、多天線技術增強、上行覆蓋增強、終端節能、子帶全雙工等領域作出重要貢獻。這些企業的共同努力推動了R18標準的凍結。
錨定新業務、新生態
助力5G-A套用「一路生花」
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R18標準為5G-A產業鏈的發展提供了清晰明確的方向和堅實可靠的依據，透過進一步拓展5G套用場景（網聯無人機、地空通訊、虛擬/增強現實等），為5G-A在不同行業的廣泛套用奠定了基礎。
以網聯無人機為例，過去低空組網存在幹擾大、訊號雜亂、覆蓋碎片化等棘手問題。而R18標準引入了新型測量上報機制、飛行軌跡更新機制，極大地提高了網聯效能，為低空經濟的蓬勃發展註入了強大動力。在低空經濟領域，中國移動擔任Air-To-Ground（地空通訊）計畫報告人。
對於虛擬/增強現實業務，R18標準同樣展現出了強大的適應力。此類業務對大頻寬、低時延、高可靠、高容量有著苛刻的要求，R18透過跨層最佳化實作資訊傳輸全域最優，使能高容量低延遲網路，降低終端功耗，加速了沈浸式服務的普及，催生了眾多前所未有的行業新套用。
針對5G前序版本中的高價值場景，R18深入挖掘潛在問題，持續進行標準增強。以RedCap低成本終端為例，在R17的基礎上，R18進一步適配其低峰值速率需求，降低終端數據傳輸頻寬和峰值速率，以使終端成本和能耗進一步下降，從而增強5G系統在低成本物聯網套用領域的競爭力。
R18標準引入的網路節能、智慧直放站、網路智慧化/自動化等功能，可降低網路運維和部署成本，使得5G-A的大規模部署更加經濟高效，為5G-A的廣泛套用解除了後顧之憂。
面對5G-A和6G的技術演進和套用落地這一重大課題，胡南給出了富有前瞻性和建設性的建議。他認為，R18標準進一步拓展了5G技術的新套用場景，如網聯無人機、地空通訊、虛擬/增強現實等，這些領域潛力巨大，建議產業界盡快啟動試驗驗證工作，加快端到端產業成熟的步伐。
同時，部份6G技術方向已在5G-A標準中進行了探索，對於無源物聯網、通感一體、AI與無線網路的融合、全雙工等課題，應在深入開展標準研究的同時，並列啟動並積極推進試驗驗證工作。透過試驗驗證，及時發現並解決潛在問題，以實作標準的叠代最佳化，確保標準的實用性和前瞻性。
此外，還應積極加強面向6G的技術研究和標準化工作，持續加大原創性、顛覆性技術創新的力度，引領6G技術不斷實作突破，為通訊行業的未來發展開辟更為廣闊的天地。
R18標準的凍結無疑是通訊技術發展史上的一座重要裏程碑。在中國資訊通訊產業鏈的不懈努力和引領下，我們有理由相信，5G技術將在未來的日子裏，為社會帶來更多超乎想象的變革和進步。
*本文刊載於【通訊世界】
總第948期 2024年7月25日 第14期
