隨著全球5G網路大規模商用，產業界開啟了5G下一階段技術演進的研究和探索。3GPP於R18版本啟動相關標準研究，標誌著全球5G發展進入5G-A（5G-Advanced）新階段。5G-A在峰值速率、連線密度、定位精度以及位元能效等方面都將比5G有大幅提升，並將為6G網路部署奠定良好基礎。以亞洲為代表的部份國家和地區正加速推進5G-A技術試點及網路部署，預計2024年將成為全球5G-A商用元年。
01
全球主要國家和地區政策進展
美國已經釋出國家頻譜戰略及實施計劃。2023年11月，美國釋出【國家頻譜戰略】，宣布釋放總計2786MHz的無線頻譜以滿足國內無線需求，其中，7.125GHz—8.4GHz頻譜將用於無線寬頻。2024年3月，美國國家電信與資訊管理局（NTIA）釋出【國家頻譜戰略實施計劃】，制定了頻譜工作完成時間表。2023年12月，美國總統拜登簽署【5G頻譜管理局授權證強制執行（銷售）法案】，授予聯邦通訊委員會（FCC）一次性發放授權證臨時授權，保證美國農村地區5G覆蓋。頻譜政策為擴大5G覆蓋範圍、向5G-A升級提供了保證。
南韓將5G-A確定為國家關鍵技術。2022年12月，南韓政府釋出「在技術霸權競爭中必須確保」的12項國家戰略技術，其中一項關鍵戰略技術為「下一代通訊」技術，包括5G-A、6G、Open RAN、5G/6G通訊部件以及5G/6G衛星通訊。
中東地區搶先提出建設萬兆網路城市目標。沙烏地阿拉伯早在2016年的「2030願景」轉型目標中就提出，2025年沙烏地阿拉伯Top5城市將建成萬兆網路。2022年，阿聯電信管理局釋出【關於5G在阿聯工業數位化中的作用白皮書】提出，2026年，阿聯擬建成邊緣速率達到Gbit/s級的高品質網路。中東地區多國釋出積極的頻譜政策，預計未來三年該地區將發放15個新頻譜，2025年發放公釐波頻譜。萬兆網、公釐波都是推動5G-A發展的典型因素。
中國穩步推進5G-A標準制定和網路部署工作。2023年8月，工業和資訊化部、科技部、國家能源局、國家標準化管理委員會編制【新產業標準化領航工程實施方案（2023─2035年）】，提出研制面向垂直行業的非地面網路、新型無源物聯、通訊感知一體化等5G演進（5G-A）技術標準。2024年2月，工業和資訊化部副部長張雲明在全球行動通訊大會上提出，加大5G-A、萬兆光網研發建設。2023年7月，新版【中華人民共和國無線電頻率劃分規定】率先在全球將6GHz頻段劃分用於5G系統，為5G發展保證中頻段頻率資源。2023年8月，工業和資訊化部授權中國電信將800MHz頻段頻率重耕用於5G公眾行動通訊系統，有利於鄉鎮、農村及偏遠地區人民群眾享受高品質5G通訊服務。
中國地方政府也在全力推進5G-A套用示範建設。2023年10月，上海市釋出【上海市進一步推進新型基礎設施建設行動方案（2023—2026年）】，提出2026年初步建成以5G-A和萬兆光網為標誌的全球「雙萬兆」城市。2023年12月，廣東省印發的【關於推動廣東省資訊通訊業高品質發展的指導意見】指出，打造10個5G-A創新套用示範場景，為6G發展奠定堅實基礎。2023年12月，深圳市印發【深圳市支持低空經濟高品質發展的若幹措施】，推進5G-A套用示範。
02
國際組織、機構推動技術和標準研發
2023年12月，在2023年世界無線電通訊大會上，國際電信聯盟（ITU）同意修訂【無線電規則】，制定到2030年代末的頻譜規劃，這對擴大寬頻連線和開發5G、6G至關重要。該新頻譜包括各個國家和地區的3300MHz—3400MHz、3600MHz—3800MHz、4800MHz—4990MHz和6425MHz—7125MHz頻段。
3GPP預計2024年上半年完成R18 5G-A標準凍結。2021年4月，3GPP正式將5G-Advanced確定為5G下一階段演進的官方名稱，並計劃透過R18、R19、R20三個版本定義5G-A具體技術規範。2021年12月，5G-A首版技術標準R18正式立項，預計2024年上半年完成R18標準凍結。R18將研究重點技術領域，如定義基站能耗模型、評估方法和關鍵效能指標等。這標誌著5G-A的技術規範和效能要求將得以明確，為後續的商用部署奠定基礎。
全球行動通訊協會（GSMA）持續推進5G-A產業發展。2023年，中國電信、中國移動、中國聯通、香港電訊、澳門電訊、沙烏地電信和科威特Zain等9家營運商加入由GSMA發起的「先鋒營運商計劃（5G-Advanced FirstAdopters）」，承諾在5G-A標準凍結後，加速實作5G-A商用。2023年2月，GSMA成立「5G Futures Community」，19家營運商和產業夥伴加入其中，共同推進5G-A關鍵技術研發。2022年9月，GSMA釋出【推進5G時代——5G-Advanced的優勢和機遇】白皮書，總結5G-A的行業價值、技術進展和社會責任。
中國IMT-2020(5G）推進組陸續釋出多份研究檔。2023年，IMT-2020(5G）推進組釋出【面向5G-A的移動算力網路需求及潛在關鍵技術白皮書】，分析了移動算力網路的邏輯架構和潛在關鍵技術；釋出【5G-Advanced核心網演進白皮書】提出核心網發展願景及網路架構展望；釋出【5G-Advanced通感融合場景需求研究報告（第二版）】，分析了基於通訊基礎設施智慧感知業務的潛能，以及對應場景下的感知業務效能指標要求。
03
產業界推進技術、場景、網路和終端開發
國內外大型企業開展關鍵技術測試
國內外企業完成多項5G-A關鍵技術測試。2023年，高通與諾基亞貝爾驗證上下行超寬頻Sub-6GHz和公釐波頻段組合關鍵技術；聯發科與諾基亞貝爾驗證上下行超寬頻Sub-6GHz頻段上行三載波2Tx Switching關鍵技術，以及寬頻即時互動基於L4S的端到端協同關鍵技術。2023年8月，阿聯電信和數位政府監管局宣布完成「5G-A」第二階段試驗計畫，使用6GHz頻段的寬頻頻譜實作了高達10Gbit/s的傳輸速率。2023年10月，巴林STC成功實作5G 3CC（三載波聚合技術）試執行。
目前，國內企業完成多項技術測試工作。中國移動規劃了三期5G-A技術試驗，從2022年6月到2023年6月已完成一期試驗，自2023年9月啟動二期試驗，計劃2024年6月完成，隨後再啟動第三期試驗。2023年10月，華為宣布完成5G-A全部功能測試，在5G-A上下行超寬頻技術、容量和時延方面取得關鍵進展，並首次將端到端跨層協同技術套用在5G-A寬頻即時互動上。
亞洲企業積極開展場景驗證
中東地區的電信業者完成物聯、智慧家居等場景驗證。2023年7月，沙烏地Zain宣布完成P-IoT倉庫場景驗證，率先布局物聯領域——沙烏地Zain正與華為合作推進「5.5GCity」聯合創新計畫。2023年10月，阿聯du釋出全球第一個「5G-A智慧家居」示範別墅，透過10Gbit/s網速提供裸眼3D和XR等套用豐富的智慧家居體驗。
中國已經啟動物聯、車聯、港口、通感等多樣化5G-A試點計畫。2023年，四川移動與華為透過5G-A通感一體技術成功對道路人員和車輛完成即時定位、速度感知和軌跡感知，驗證了5G-A通感一體技術在智慧車聯領域套用的技術可行性。中興通訊完成了5G-A通感融合演示驗證測試，驗證場景包括無人機、交通、入侵檢測、呼吸檢測等多種通感融合典型套用場景。2024年，天津聯通攜手華為在天津港完成了全國第一個港口場景通感一體能力驗證。
營運商優先采用5G-A技術推動廣播和組播業務網路轉型。2024年2月，GSMA釋出的調查結果顯示，在利用5G-A推動網路轉型的優先用例中，5G廣播和組播業務排在第一位，其次是低成本物聯網支持、加強與衛星資源的整合、加強與無人機資源的整合、提高裝置定位精度以及改進AR/VR支持。5G-A推動網路轉型的優先用例排名如圖1所示。
圖1 5G-A推動網路轉型的優先用例排名（來源：GSMA）
營運商開展網路測試和部署工作
營運商積極開展5G-A網路測試工作。2023年，美國T-Mobile推出5G-A網路解決方案，並在多個行業探索開發5G-A服務。Zain、du等中東營運商聯合裝置商針對下行萬兆、XR、P-IoT等關鍵能力與場景完成網路能力驗證。諾基亞與阿聯du完成阿聯第一個5G-A RedCap商用網路試驗。浙江移動在杭州建成5G-A萬兆網路示範路線，無線網路峰值速率超過10Gbit/s，移動狀態下速率超過5Gbit/s。2024年2月，華為釋出5.5G智慧核心網解決方案，完成5.5G全部功能測試以及技術效能測試。
營運商加快推進5G-A網路商用部署。2023年10月，阿聯du、阿曼電信、沙烏地Zain、科威特Zain、科威特Ooredoo等營運商釋出全球首批5G-A網路，標誌5G-A從技術驗證階段步入商用部署階段。GSMA調查顯示，超過一半的營運商預計在標準釋出後一年內部署5G-A，98％的營運商預計在標準釋出後兩年內部署5G-A。從地區分布來看，歐洲95%、北美90%、亞太地區85%、拉美80%、中東和非洲40%的營運商均有部署規劃。2024年2月，國內營運商中國移動宣布啟動5G-A商用計劃，年內將在超過300個城市啟動全球規模最大的5G-A商用部署。
裝置制造商加快終端產品開發
芯片廠商和裝置制造商推出支持新頻譜的5G-A芯片、物聯網模組和終端產品。高通、聯發科等芯片廠商已相繼釋出支持5G-A標準的芯片。美格於2024年釋出具備5G-A功能的CPE。蘋果、華為、OPPO、vivo等手機廠商在手機中引入3CC，預計到2024年下半年越來越多的手機將支持5G-A的新能力。NReal AIR、華為等終端廠家公布支持8K分辨率的VR眼鏡，以支持8K的混合現實（MR）類業務需求。
04
未來展望
5G-A是營運商實作5G變現的關鍵。2024年1月，市場研究公司Juniper Research預測，2024年，營運商將從5G網路中取得4000億美元的服務收入，並且從2023年起每年增長32%。隨著5G滲透率在消費者中趨於飽和，營運商必須透過推出5G-A和5G RedCap網路，為物聯網企業使用者提供價值服務，以實作5G商業變現。
5G-A在智慧交通、遠端醫療、虛擬現實、增強現實、工業互聯網等領域拓展了新場景與新業態。5G-A提高了上行傳輸速率，可以提升制造業中的視訊監控和機器視覺套用效果，為品質控制、生產監控以及後續的數據分析提供支持。5G-A具有極低時延、高可靠性的特點，為實作更高級別的工業自動化和數位化轉型鋪平道路。5G-A通感一體將率先在道路/橋梁監測、通行引導、路況分析、低空管制、海域船只監測等交通相關領域迎來推廣普及。
「5G-A×AI」是發展的必經之路。5G-A與AI結合，可以構建兩者融合的立體智慧網路，催生更多網路套用新場景。AI將實作海量數據自動上傳與標註、大模型擬人化感知和預測，5G-A網路將支撐AI雲端訓練和邊緣側推理。在AI的加持下，5G-A網路能實作智慧感知業務、智慧排程能力、智慧營運維護，為產業發展帶來更廣闊的價值空間。
*本文刊載於【通訊世界】
總第940期 2024年3月25日 第6期
原文標題:【全球5G-A產業發展最新動態和展望 】
