5G新标准连接新动能

新技术加速千行百业新进程规范

产业发展，标准先行。5G的标准从R15演进至R17，代表着是其技术的进一步成熟。

Rel-15是5G未来演进的奠基石，从应用场景来说， Rel-15的重点也还是增强型移动宽带技术；而Rel-16引入了第一个基于5G的车联网技术、基于5G的定位技术，并进一步完善了超可靠低时延URLLC技术标准规范。Rel-16中也引入了免许可频谱技术，更进一步解决频谱资源短缺的问题。基于前两个5G标准版本，Rel-17继续推进行业应用。和5G智能手机和其它高性能终端需要大带宽以及多天线技术的支持不同，像手表等低复杂度终端，不需要那么多功能的支持，也不可能放太多天线，所以Rel-17引入的NR-Light（RedCap）可以将5G普及到更低复杂度的物联网终端，同时降低这类终端的能耗。

— 5G相关技术介绍 —

5G LAN 5G RedCap 5G 毫米波 5G URLLC 5G +V2X

功能定义：

5G是4G 的演进，也是目前最新的移动通信技术；LAN，全称local area network，也就是局域网。5G +LAN，简单来说，就是利用5G技术，将终端进行“分组”、“建群”，组成一个LAN网络。

功能介绍：

直接互通：加入5G LAN的用户组成了一个局域网，加入相同LAN的用户可以直接互通，不需要经过应用服务器的转发就可以直接互通。
空间扩展性：5G LAN的用户，可以分布在不同的地方，而不必要局限在同一个大楼，甚至5G LAN的成员可以分布在不同的城市；
移动性：因为5G本身就是移动网络，那么用户移动到不同的区域，5G LAN可以继续保持，并进行互相通信；
安全性：不同的5G LAN之间是可以实现隔离的，不会互相影响，可以实现在二层网络上就实现隔离；
LAN组建灵活：通过用户在UDM中的签约就可以加入到5G LAN中，快速组建5G局域网。
二层转发能力：5G LAN支持二层数据转发与三层数据转发，特别是二层转发能力，可以满足很多运行在二层协议的需求，而这个能力在4G网络中是不具备的。

功能定义：

RedCap，全称Reduced Capability NR。在标准研究过程中也有厂商叫它NR-Light或NR-lite，后来3GPP正式将其命名为 RedCap。

功能介绍：

在R17中RedCap主要裁剪了以下功能，从而将终端复杂度和成本下降50%至65%：

最大带宽从NR的100MHz缩减为20MHz
最小天线配置从NR的2T4R减少到1T1R或1T2R
最小下行MIMO层数减少至1
最大调制阶数最低可支持64QAM
引入了半双工模式
通过最大化功能剪裁后，RedCap在FR1频段范围内可支持约20Mbps-100Mbps范围的上下行理论峰值速率，足以满足大多数的中速物联需求

场景应用：

工业传感器：压力传感器、湿度传感器、温度计、运动传感器、加速度计和执行器等
监控摄像头：应用于智慧城市、工厂和其他工业场所
可穿戴设备：智能手表、电子健康相关设备、医疗监控设备、AR/VR眼镜等

功能定义：

毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz~300GHz之间，带宽高达270GHz左右，超过从直流到微波全部带宽的10倍。配合各种多址复用技术的使用可以极大提升信道容量，适用于高速多媒体传输业务, 这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力。相对于Sub6G （FR1）频率范围，毫米波（FR2) 被认为是”真正的NR 5G”，除了众所周知的高吞吐量外，理论可到Sub6 5G的10倍以上。

功能介绍：

毫米波的高方向性给毫米波网络覆盖增加了难度，但却很适合于短距离点对点通信如基站间传输（backhaul），同时也减少了被窃听的风险；
因为高带宽高频率的特点，毫米波频段的另一个特性是在空气中衰减较大，且绕射能力较弱。因此，毫米波系统在设计的时候不用特别考虑如何处理干扰信号，只要不同的终端之间不要靠得太近即可；
由于毫米波波长极短，所需的天线尺寸很小，易于在较小的空间内集成大规模天线阵，因此毫米波系统更容易小型化。

场景应用：

作为5G网络覆盖的重要部分，对应的FWA（Fixed-Wireless Access）设备，如ODU/IDU、CPE、基站传输设备
相应的用户设备（手机/掌上设备）

功能定义：

URLLC （Ultra Reliability Low Latency Communication）高可靠低延时通信，是5G三大应用场景之一。通过核心网层面支持该功能最大的特性：冗余传输，可以达到时延要求5ms-20ms或更低，可靠性达到99.999%以上，而URLLC实现机制主要依靠 URLLC切片和与eMBB复用两种方式。

功能介绍：

超低延时技术方案：该类技术主要从降低时延的角度保障超低时延需求，包括非时隙（Non-slot）调度，上行免授权，下行SPS配置等。在R15阶段，3GPP定义的URLLC上行和下行的用户面时延目标都是0.5 ms。所谓用户面时延，即一个应用层的数据包/消息从无线协议层2或层3进入后，从对端的无线协议层2或层3传出所需要的时间；
超高可靠性技术方案：该类技术主要从提高可靠性的角度保障URLLC场景的业务需求，包括新的调制编码方案设计，下行控制信道增强，slot聚合以及各类冗余传输方案。R15阶段，3GPP定义的URLLC业务的可靠性需求是在用户面时延为1 ms的限制下，一个数据包一次传输32 Byte的PDCCH的解调成功率不能低于99.999%。

场景应用：

智慧港口/智慧工厂：远程作业（视频、控制）、视频监控、无人集卡/AGV
智慧医疗：远程病人监护、视频远程会疗、机器人远程手术
车联网：自动驾驶、扩展传感
新媒体：AR/VR、云游戏

功能定义：

V2X：vehicle-to-everything，车用无线通用技术。主要包含vehicle-to-vehicle (V2V)， vehicle-to-infrastructure (V2I)， vehicle-to-network (V2N)以及vehicle-to-pedestrian (V2P)。该通信对实时交通信息、道路信息、行人信息等一系列交通信息进行改进，实现行车安全、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等功能。

功能介绍：

V2X技术持续演进

基础安全级别：LTE V2X车路协同，实现主动安全控制，为V2X 技术奠定基础；

增强安全级别：LTE eV2X，实现增强型ADAS，拥有较长的传输距离和较高的可靠性；

先进安全级别：5G NR V2X 单播/组播 +广播，传输距离更长、可靠性更高、吞吐量更高、功耗更低，能实现更好的自动驾驶。
5G技术加速V2X的发展
eMBB – 超宽带多千兆以太网，满足视频流和高清晰度导航要求；
V2X – 360°非视距感应摄像头/ 雷达/ GNSS 融合技术，实现高品质 ADAS；
uRLLC – 超可靠低时延通信 (1 ms) 协同驾驶和避撞辅助。

场景应用：

前碰撞预警、失控预警、紧急电子刹车灯、红灯预警、天气预警、道路行人预警等

新应用构建产业生态新景象

智慧工业智能电力智慧家庭智慧农业智慧交通智慧校园智慧医疗

5G典型应用场景：

现场监测、远程操控、柔性生产制造、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检

5G技术支持：

超大带宽：保证多路摄像头实时视频回传
超低时延：实时远距离控制终端设备状态
高可靠稳定性：保障网络安全、不受外界干扰
跨域漫游：实现大范围机动数据不丢包
算力提升：集中算力，利用率高

5G典型应用场景：

智能发电、智能变电站、智能电力输配、电力巡检、信息采集

5G技术支持：

5G网络切片技术能够在确保隔离度、安全性的前提下提供灵活高效的无线通信，有效扩展电力系统监测控制的范围与能力；
智能电力设备安全运转依靠部署的5G网络通信功能，来实现与主站和后台的信息交互，让电网有更精准、智能的控制能力；
5G企业专网可实现智能和远程控制、紧急情况智能处理、亚毫秒延时以及高清视频传输等，还可与云计算、大数据、5G边缘计算、网络切片等协同作业。

5G典型应用场景：

智能门锁、智能照明、智能安防、智能监控、智能家电

5G技术支持：

智能家居语音识别问题：5G技术的引入让语音处理和识别时效性有了突破性进步，该项技术已经可以用于日常的交流。
智能家居图像处理问题：5G技术的高速率、低延时和高算力可以保障智能家居很好的完成快速和自动对目标分类、识别、分割、检测等问题。

5G典型应用场景：

无人机种植、智能养殖、远程农业直播、农产品溯源、劳动力管理

5G技术支持：

基于5G技术的智慧农业感知网络：构建覆盖农业园区各生产要素的5G感知网络；
5G技术的智慧农业生产方式：用5G网络低时延的特点，针对农业种/养殖环境变化进行高清实时监控、并做出相应的响应措施；
基于5G网络的智慧农业末端管理：5G技术将从销售、物流、溯源三个方面发挥作用。

5G典型应用场景：

高精地图实时下载、定位管理、车辆碰撞预警、路侧智能融合感知、协同换道、自动驾驶

5G技术支持：

无线接入技术：5G无线网基于统一的空口框架，采用灵活的帧结构设计，满足大带宽、低时延业务的需求；
多接入边缘计算：将应用程序托管从集中式数据中心下沉到网络边缘，将高带宽内容从中心到区域分布式部署，对大量数据分流在边缘云实时分析；
端到端网络切片：可根据智慧交通不同业务场景需求配置网元架构，灵活地支持网络功能定制化和资源分配。

5G典型应用场景：

智慧学习（AR教学）、远程互动智慧教学、智慧体育、人脸识别、园区监控

5G技术支持：

大带宽能力匹配：5G网络可实现单用户峰值速率2Gbps，且有能力满足下行150Mbps的速率需求；
低时延能力匹配：5G相比于4G的空口时延有大幅度提升，未来加持边缘计算技术，核心网时延进一步降低满足智慧校园远程操控教学类业务20ms时延需求；
大连接能力匹配：校园园区有大量水表、电表、高清监控摄像头、贵重仪器涉笔等需要具备无线通信能力，实现对园区安全与物资管理的24小时实时监测。

5G典型应用场景：

远程医疗、急救场景、智慧院区、移动医护、AI 在线诊疗、医疗物流机器人

5G技术支持：

一体融合：5G医疗专网的建设充分利用了5G技术所具有的“高速率、低时延、大带宽”等特点，实现所在医院区域范围内云、网、业三位一体融合，进而保证医院网络环境可维护性更强、抗干扰性更好；
定制需求：5G专网可定制所需，实现“所需功能全覆盖、无关功能裁剪化”，多接口可实现“一个设备多个功能”的目的，都可帮助客户低成本投入、高使用效率。