通過R16標(biāo)準(zhǔn)兌現(xiàn)5G承諾

Asha Keddy

7月初，3GPP正式發(fā)布了5G R16 標(biāo)準(zhǔn)，通常也被理解為5G的第二階段，這是5G發(fā)展歷程中最令人激動(dòng)的里程碑之一。R16標(biāo)準(zhǔn)使5G技術(shù)中一些最具創(chuàng)新性和變革性的性能得以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施這些新性能的漫長(zhǎng)旅程中，我們才剛剛開始，它們也將極大地釋放新一代無線技術(shù)的潛力。

再怎么強(qiáng)調(diào)R16標(biāo)準(zhǔn)的重要性都不過分。R15標(biāo)準(zhǔn)主要聚焦于增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，而R16標(biāo)準(zhǔn)則帶來了一系列新的功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的性能提升，還支持新的商業(yè)模式、應(yīng)用以及垂直市場(chǎng)。特別值得一提的是，從制造到醫(yī)療行業(yè)的企業(yè)和工業(yè)組織將得以使用各種功能，將自動(dòng)化、效率和服務(wù)水平提升到新的高度。

R16標(biāo)準(zhǔn)中的其中一項(xiàng)關(guān)鍵新技術(shù)就是對(duì)超可靠低時(shí)延通信（URLLC）的支持，這也是最令人期待的5G特性之一。URLLC代表著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能的根本性轉(zhuǎn)變，首次支持有保證的可靠性和時(shí)延水平。這就是為什么5G現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更適用于企業(yè)的驅(qū)動(dòng)因素。R16還具備令5G得以支持免許可證頻段和可以只在單個(gè)組織的園區(qū)或工廠中運(yùn)行的，也被稱為5G專網(wǎng)的非公共網(wǎng)絡(luò)（NPN）的功能。通過更好地發(fā)現(xiàn)和定位設(shè)備與車輛，甚至使車輛之間直接通信，R16增強(qiáng)了5G對(duì)V2X技術(shù)的支持，從而進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展。R16還能夠在5G核心網(wǎng)上部署并管理低功耗移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，例如NB-IoT和LTE-M。

與所有具有類似全球影響力和意義的技術(shù)一樣，這些新的特性和功能離不開3GPP的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定過程。3GPP代表著全球無線領(lǐng)域的創(chuàng)新者和領(lǐng)導(dǎo)者群體，其工作繼續(xù)成功地將整個(gè)行業(yè)聚集在一起使5G成為現(xiàn)實(shí)。

英特爾對(duì)3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)

英特爾團(tuán)隊(duì)很榮幸能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)5G做出貢獻(xiàn)。通過在關(guān)鍵3GPP工作組擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)角色（如RAN2/SA2主席和RAN3/RAN4副主席），英特爾為協(xié)助領(lǐng)導(dǎo)并指導(dǎo)R16完成貢獻(xiàn)了自己的知識(shí)及專業(yè)技能。多年來我們?cè)谥鞒謺?huì)議、推動(dòng)達(dá)成共識(shí)以及與業(yè)內(nèi)同仁一起探索前進(jìn)的路徑方面的持續(xù)努力現(xiàn)在得到了回報(bào)。與生態(tài)伙伴們一起，英特爾是推動(dòng)5G標(biāo)準(zhǔn)R16在方方面面取得進(jìn)展的主要貢獻(xiàn)者之一。以下是英特爾的部分貢獻(xiàn)：

·5G超可靠低時(shí)延通信（URLLC）：這是R16版最激動(dòng)人心的元素之一，5G現(xiàn)在可為工業(yè)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)流提供低時(shí)延、超可靠的確定性功能。盡管R15引入了更高可靠性、更低時(shí)延的功能，但R16則兌現(xiàn)了人們展望的5G全URLLC特性。這將使企業(yè)能夠充分利用無線技術(shù)為工業(yè)制造設(shè)施和工廠內(nèi)的系統(tǒng)連接所提供的靈活性。這些特性統(tǒng)稱為URLLC，可支持諸如時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）等其它應(yīng)用。TSN旨在更精準(zhǔn)地保障對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)，非常適合從傳感器接收數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用等。TSN與5G融合技術(shù)（TSN-over-5G）支持通過5G網(wǎng)絡(luò)提供TSN服務(wù)，這樣一來，傳感器和致動(dòng)器等工業(yè)設(shè)備就可以與工業(yè)控制器進(jìn)行無線、確定性的通信。這也契合工業(yè)4.0解決方案，并有望降低成本、賦能新的商業(yè)模式并流線化工廠運(yùn)營(yíng)。

·5G定位支持：要想滿足5G NR定位的位置發(fā)現(xiàn)需求，需要進(jìn)行大量創(chuàng)新。這一特性對(duì)包括自動(dòng)駕駛和V2X汽車應(yīng)用、應(yīng)急和市政服務(wù)，以及與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）相關(guān)應(yīng)用在內(nèi)的廣泛的5G應(yīng)用至關(guān)重要。有了R16，5G網(wǎng)絡(luò)可以確定室內(nèi)3米之內(nèi)和室外10米之內(nèi)的5G設(shè)備的位置。

·邊緣計(jì)算管理：邊緣計(jì)算架構(gòu)是許多5G部署的關(guān)鍵元素，R16整合了支持這種模式的多種元素，其中包括通過利用虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的部署、配置、性能保證等來管理邊緣計(jì)算功能。

·5G NR自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）：隨著小型蜂窩的更密集部署以及更豐富、更苛刻的應(yīng)用需求（例如用于自動(dòng)駕駛的URLLC）的出現(xiàn)，5G網(wǎng)絡(luò)正在變得愈發(fā)復(fù)雜。通過利用新技術(shù)（如人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)）在RAN架構(gòu)中嵌入智能， 5G R16標(biāo)準(zhǔn)SON為5G網(wǎng)絡(luò)帶來了自動(dòng)化。

·5G媒體服務(wù)：R16為5G網(wǎng)絡(luò)上的媒體服務(wù)帶來了多項(xiàng)增強(qiáng)功能。其中包括新增的語音和視頻速率自適應(yīng)功能，新的增強(qiáng)的可穿戴和低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，以及新增的對(duì)有實(shí)時(shí)通信和交互需求用例的支持。針對(duì)流媒體服務(wù)，R16定義了一個(gè)新的專注于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與第三方媒體服務(wù)和內(nèi)容提供商之間的不同協(xié)作及部署模式的5G流媒體架構(gòu)。這一架構(gòu)同時(shí)也利用了網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算和基于API的網(wǎng)絡(luò)能力開放。

3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)化

為了確保正在制定的5G標(biāo)準(zhǔn)符合現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，并縮短我們產(chǎn)品的上市時(shí)間，英特爾一直在努力試用并測(cè)試可充分利用新的3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的功能的技術(shù)。例如，SK電信和英特爾驗(yàn)證了基于第二代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器和英特爾以太網(wǎng)800系列網(wǎng)絡(luò)適配器的5G獨(dú)立用戶平面功能（5G SA UPF）的性能。SK電信能夠利用R16標(biāo)準(zhǔn)所實(shí)現(xiàn)的URLLC服務(wù)的優(yōu)勢(shì)，在不同數(shù)據(jù)包大小時(shí)將UPF系統(tǒng)的往返時(shí)延最多減少78%、抖動(dòng)最多減少88%。這意味著在瀏覽、流媒體視頻、游戲以及使用許多其他類型的服務(wù)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎無抖動(dòng)的用戶體驗(yàn)。SK電信已經(jīng)開始開發(fā)低時(shí)延UPF，計(jì)劃今年進(jìn)行測(cè)試、明年投入商用。

我們還與全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)者博世合作，利用R16標(biāo)準(zhǔn)的URLLC功能創(chuàng)建早期的5G時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)（TSN）的概念驗(yàn)證（PoC）。該概念驗(yàn)證包括用戶設(shè)備（UE）、無線接入網(wǎng)（RAN）和英特爾?酷睿?處理器。搭配博世力士樂（Bosch Rexroth）的兼容TSN的控制器端點(diǎn)，它驗(yàn)證了URLLC技術(shù)并演示了關(guān)鍵工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。在概念驗(yàn)證期間，英特爾和博世成功地展示了一個(gè)典型的TSN工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，該場(chǎng)景在此之前是由工廠車間的有線基礎(chǔ)設(shè)施提供支持。該演示率先展示了5G新空口（NR）R16標(biāo)準(zhǔn)URLLC功能。

最后，R16標(biāo)準(zhǔn)是英特爾FlexRAN的一個(gè)關(guān)鍵使能因素。FlexRAN是由英特爾開發(fā)的一種軟件參考架構(gòu)，來幫助加快虛擬化無線接入網(wǎng)絡(luò)解決方案的開發(fā)。FlexRAN可以在從邊緣到核心的無線網(wǎng)絡(luò)的任何部分上實(shí)現(xiàn)，并使客戶能夠在基于英特爾?架構(gòu)的平臺(tái)上針對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)景來構(gòu)建云原生、完全虛擬化的4G和5G無線接入網(wǎng)。此外，隨著3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的最終確定帶來了更多的應(yīng)用機(jī)會(huì)，英特爾在CERA 和 OpenNess方面所做的工作也有助于促進(jìn)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

3GPP R16版和未來計(jì)算

和所有重大技術(shù)趨勢(shì)一樣，5G并不是獨(dú)立存在的。其它技術(shù)增加和增強(qiáng)了5G，使其真正具有變革性。隨著適用于5G新空口的R16標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，為超低時(shí)延應(yīng)用運(yùn)行人工智能的強(qiáng)大而高效的邊緣計(jì)算，能夠支持令人難以置信的新用例。例如，在工廠車間實(shí)時(shí)安全運(yùn)行的數(shù)百個(gè)自動(dòng)化機(jī)器人，穿梭于擁擠城市的自動(dòng)駕駛汽車，在機(jī)場(chǎng)和大型體育場(chǎng)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)數(shù)千個(gè)攝像頭的公共安全方案--所有這些都展示了分布式計(jì)算資源的未來力量。

盡管R16標(biāo)準(zhǔn)令人興奮，但這只是我們前進(jìn)征程中邁出的又一步。R17標(biāo)準(zhǔn)有望成為另一個(gè)重大進(jìn)步。英特爾很高興能夠在這段旅程中作為重要的一份子攜手業(yè)界同仁充分釋放5G的潛力。

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