5g行至中途,6g已经开始。在移动通信技术创新的新阶段,5g应用规模上量并向新用例拓展,5g-advanced(以下简称“5g-a”)开启第二阶段创新,6g早期愿景、基础研究快速启动。作为一家技术驱动型公司,高通在3gpp的框架下积极参与生态建设,端到端为产业赋能。
日前,在“冬日围炉”媒体沟通会上,高通公司技术与标准副总裁李俨接受了媒体采访,就5g-a阶段release 19下?步如何演进以及高通在技术创新、标准贡献等方面的探索和实践进行了深入的交流和探讨。
“进击”的高通
在智能手机全面普及的当下,高通骁龙大家并不陌生,但高通不仅仅是一家半导体公司,还是无线通信及端侧ai领域的重要推动者,特别是在无线通信领域,从2g、3g、4g到5g,高通见证并推动了移动通信的蓬勃发展,并在此过程中,积累了大量的基础发明创新。李俨在采访中回顾道,高通推出了全球第一个真正意义上的数字移动通信系统is-95b,从此开启了移动互联网的时代,基于此,才有了后来3g、4g、5g移动互联网技术。与此同时,高通在发明is-95b技术的第一时间就将其应用于汽车领域,因此高通始终有着深厚的“汽车基因”,目前骁龙数字底盘支持中国汽车品牌推出了超过100款车型。
在过去的30多年里,高通的研发投入已经达到了900亿美元,积累了超过16万项授权专利和专利申请,专利组合涉及调制解调器、天线、定位、影像、计算、多媒体等众多领域。不过,高通的目标不仅是进行技术创新,还要端到端地推动产业链的发展。李俨表示,从概念到标准再到产业化,高通在许多基础性的技术创新上做出了重要贡献,并通过3gpp生态系统带给所有的消费者,让用户都能体验到技术的发展。
无疑,在3gpp的框架之下,行业有统一的标准和生态,更容易把市场做大。但生态建立起来也有挑战,如今的3gpp包含数百家公司,每家企业都可以提出想法,对某个地方进行改进或完善,但只有很少一部分真正被实施。3gpp的参与者都做了很多工作,但真正能商业落地的并不多,驱动3gpp内的创新需要能力和毅力,需要端到端地实现有创造性的想法,而这是高通的标签之一。
李俨谈到了laa(许可辅助接入)技术这个例子。众所周知,频谱资源稀缺且价格昂贵,蜂窝技术用的频段往往是许可给运营商的,但一家运营商的带宽大概在一两百兆之间,无法满足日益增长的移动业务需求。因此,高通开始思考5g信号与免许可频谱结合,引领lte向免许可频谱拓展,牵头在3gpp形成了一整套laa技术标准,并自然延续到5g,推出nr-u技术,在5g时代,这项技术可以完全独立地在免许可频谱上部署5g网络,实现更大的网络灵活性。
“高通用了十多年的时间把laa技术从疯狂设想转变为现实,我们的一些提案在最初受到质疑,但最终被采纳并倍受认可。”李俨表示,在2g到5g的代际演进中,这样的案例不胜枚举,高通在mimo技术、无线接入、波形等方面的贡献至今对产业发展影响深远。例如,高通的创新成果ofdm波形和单载波ofdm波形被3gpp采纳为4g和5g的基础信号波形。
释放5g领导力
如果将移动通信领域的创新比作一棵大树,那么移动通信每一次的代际演进和更迭,其核心技术都为这棵大树提供了养分和支撑,构成了“树干”部分。每个标准版本或技术代际都构建在之前的基础上,以实现向后兼容。面向5g时代,高通依托4g时代的基础创新,通过波形、天线、编码、频谱、网络接入等核心共性技术与产业凯发k8官网下载的合作伙伴共同定义了5g基础框架。而后,高通在xr、广播技术、汽车技术、卫星等分支上做了很多开创性的工作。
李俨表示,高通在5g时代技术研发的侧重点有两个,一是“树干”的基础性研究,没有这些基本要素,5g无法工作。二是“树枝”的重要创新,让5g向更多新用例拓展。同时,高通十分看中专利质量而非数量。
在基础性研究方面,李俨提到了ldpc(低密度奇偶校验)信道编码技术,这是5g的基础性技术之一。这项技术高通在5g商用十多年前就已经开始研究布局,并在理论和实际应用上做了大量工作,使其在3gpp多个备选方案中脱颖而出。目前,5g中的所有数据都在使用高通的先进ldpc创新,这使得5g的超高数据速率成为可能,同时还控制了功耗、缩减了电池大小。
在应用拓展方面,卫星通信已成为高通瞄准的一个战场,高通早在上世纪80年代就开始涉足卫星通信领域,积累了丰富的经验和知识。因此,高通在release 17标准中引领了卫星通信功能的研发,并将在5g-a中继续面向用户终端和物联网推动卫星通信技术发展。李俨表示,目前卫星通信仅仅是“通”了,实现“好”还有距离,release 18解决“好”的问题,而release 19将解决“可靠”的问题。
在5g领域,高通与中国生态系统进行了广泛的合作。例如,2022年高通携手中国工业互联网研究院等多方凯发k8官网下载的合作伙伴共同打造了通力昆山电梯“5g全连接工厂”,将5g技术应用到智能制造中并将实现复制推广;与广电系统合作探索5g广播技术,利用5g广播生态系统提供广播电视服务,使手机可以直接接收广播电视信号及重大灾害预警信息;携手腾讯在搭载第二代骁龙8移动平台的商用手机上实现了卓越的vvc播放能力,支持4k、60帧视频播放,以及hdr高清视频的展示。
抢跑release 19技术创新
当前,5g建设已进入第五年,我国全面进入5g-a的建设阶段,技术标准不断发展,正在迈向5g-a的第二个版本——release 19。李俨介绍,5g-a持续演进,业内将基于以前版本的技术研究,重点做好四方面工作。
在系统增强方面,release 19中将进一步增强5g mimo的性能,改变以往终端是网络被动服务对象的定位,推动终端积极参与到网络的整体运作中,如终端发起的波束管理将减少开销并降低时延。同时,release 19将支持多达128个csi-rs端口,并提升上行链路性能、增强非对称下行/上行链路等。此外,3gpp还致力于优化移动场景中的联网体验,并采取端到端的手段,从技术、网络部署方法、优化等层面增强网络覆盖能力。
在拓展新用例方面。release 19中将进?步增强xr应用体验,提高xr链路的可靠性并降低时延;推动5g ntn发展,进一步面向无处不在的宽带连接增强nr ntn,面向全球物联网连接增强iot ntn。李俨表示,在release 18版本中,卫星只起到信号转发器的作用,到了release 19版本,计划将这部分功能前移,让卫星成为一个基站,负责处理这些信号。另外,针对物联网应用,release 19版本将在稳定上行的同时,提升下行带宽,使卫星传输更多信息。值得关注的是,release 19还特别提出了ambient iot(无源物联网)的概念,类似rfid(射频标签)功能,可对整个物联网有巨大的推动作用。例如ambient iot终端可贴附在物品(比如托盘集装箱和单个产品)上,进行跟踪并管理物流。
在设计先进功能方面。release 19还将尝试和部署6g前瞻技术,比如引入全双工概念,在单一频谱中实现同时发送和接收。比如对中高频段的应用研究,6g时代,中高频段可能成为主流频段。再比如通信感知一体化的研究,在massive mimo的支持下,网络除了实现通信功能,还能对目标进行监测,例如地面基站可以发现并追踪天上的无人机,赋能低空经济发展。
在6g基础性研究方面。release 19中将研究面向下一代无线接入网络的ai/ml技术,研究利用ai/ml增强5g nr的移动性,研究空口ai技术在信道信息反馈、定位、波束管理等方面的应用并形成具体的标准,打造通用无线ai框架。同时,3gpp还将研究网络节能,优化移动网络整体能耗。此外,业界也在尝试改进一些相对具体的技术,以在具体实施时控制功耗变化,例如如何用更少的功耗让终端时刻监测到网络活动。
李俨表示,5g-a速率显著提升,并拓展了xr、卫星通信、redcap等新技术,将为运营商带来了更多的商业机会。
5g/6g继续“狂飙”
4g改变生活,5g改变社会,人们对5g的期望很大,5g的应用也决定了运营商建设5g网络要比4g投入更多,但在5g进入“下半场”的时间节点上,似乎5g能力并未完全展现,5g投资回报也不尽人意。
对此,李俨表示,尽管5g体验感不强受多重因素影响,但5g一定是有刚需的,需要把产业积极性调动起来,比如让企业根据自身需求建设5g专网,把整个社会的生态积极性调动起来,共同建设5g。
对于redcap能否实现5g价值的问题,李俨表示,5g应用于行业时,压缩成本不是一条路,因为解决长尾问题的办法是定制化,而定制化需要确保利润,行业要给参与5g的企业,尤其是那些把5g应用到行业、提升生产效率的企业,足够多的边际效益。“在我看来,企业用不用5g并不取决于5g的价格,而是5g能不能带来价值。redcap在一定程度上解决了部分应用对价格敏感的问题,但是5g扩展不能只靠redcap。”
与此同时,对于5g-a不需要全局覆盖,采用重点覆盖部署的观点,李俨指出,体育场、飞机场、火车站等场景可以选择5g-a网络“点状”覆盖,但5g有很多行业应用,要想把服务深入下去就需要持续加大网络覆盖,扩大生态系统,让更多人参与进来。
展望6g,李俨表示,行业会加大ai和感知方面的研究,但实现这些需要颠覆此前的技术研究,现阶段5g的核心网架构与4g一样,导致用户体验不强,将来加入新服务时,网络架构一定要变,但这需要在全球范围内形成共识。