5G行至中途,6G已經開始。在移動通信技術創新的新階段,5G應用規模上量并向新用例拓展,5G-Advanced(以下簡稱“5G-A”)開啟第二階段創新,6G早期愿景、基礎研究快速啟動。作為一家技術驅動型公司,高通在3GPP的框架下積極參與生態建設,端到端為產業賦能。
日前,在“冬日圍爐”媒體溝通會上,高通公司技術與標準副總裁李儼接受了媒體采訪,就5G-A階段Release 19下?步如何演進以及高通在技術創新、標準貢獻等方面的探索和實踐進行了深入的交流和探討。
“進擊”的高通
在智能手機全面普及的當下,高通驍龍大家并不陌生,但高通不僅僅是一家半導體公司,還是無線通信及端側AI領域的重要推動者,特別是在無線通信領域,從2G、3G、4G到5G,高通見證并推動了移動通信的蓬勃發展,并在此過程中,積累了大量的基礎發明創新。李儼在采訪中回顧道,高通推出了全球第一個真正意義上的數字移動通信系統IS-95B,從此開啟了移動互聯網的時代,基于此,才有了后來3G、4G、5G移動互聯網技術。與此同時,高通在發明IS-95B技術的第一時間就將其應用于汽車領域,因此高通始終有著深厚的“汽車基因”,目前驍龍數字底盤支持中國汽車品牌推出了超過100款車型。
在過去的30多年里,高通的研發投入已經達到了900億美元,積累了超過16萬項授權專利和專利申請,專利組合涉及調制解調器、天線、定位、影像、計算、多媒體等眾多領域。不過,高通的目標不僅是進行技術創新,還要端到端地推動產業鏈的發展。李儼表示,從概念到標準再到產業化,高通在許多基礎性的技術創新上做出了重要貢獻,并通過3GPP生態系統帶給所有的消費者,讓用戶都能體驗到技術的發展。
無疑,在3GPP的框架之下,行業有統一的標準和生態,更容易把市場做大。但生態建立起來也有挑戰,如今的3GPP包含數百家公司,每家企業都可以提出想法,對某個地方進行改進或完善,但只有很少一部分真正被實施。3GPP的參與者都做了很多工作,但真正能商業落地的并不多,驅動3GPP內的創新需要能力和毅力,需要端到端地實現有創造性的想法,而這是高通的標簽之一。
李儼談到了LAA(許可輔助接入)技術這個例子。眾所周知,頻譜資源稀缺且價格昂貴,蜂窩技術用的頻段往往是許可給運營商的,但一家運營商的帶寬大概在一兩百兆之間,無法滿足日益增長的移動業務需求。因此,高通開始思考5G信號與免許可頻譜結合,引領LTE向免許可頻譜拓展,牽頭在3GPP形成了一整套LAA技術標準,并自然延續到5G,推出NR-U技術,在5G時代,這項技術可以完全獨立地在免許可頻譜上部署5G網絡,實現更大的網絡靈活性。
“高通用了十多年的時間把LAA技術從瘋狂設想轉變為現實,我們的一些提案在最初受到質疑,但最終被采納并倍受認可。”李儼表示,在2G到5G的代際演進中,這樣的案例不勝枚舉,高通在MIMO技術、無線接入、波形等方面的貢獻至今對產業發展影響深遠。例如,高通的創新成果OFDM波形和單載波OFDM波形被3GPP采納為4G和5G的基礎信號波形。
釋放5G領導力
如果將移動通信領域的創新比作一棵大樹,那么移動通信每一次的代際演進和更迭,其核心技術都為這棵大樹提供了養分和支撐,構成了“樹干”部分。每個標準版本或技術代際都構建在之前的基礎上,以實現向后兼容。面向5G時代,高通依托4G時代的基礎創新,通過波形、天線、編碼、頻譜、網絡接入等核心共性技術與產業合作伙伴共同定義了5G基礎框架。而后,高通在XR、廣播技術、汽車技術、衛星等分支上做了很多開創性的工作。
李儼表示,高通在5G時代技術研發的側重點有兩個,一是“樹干”的基礎性研究,沒有這些基本要素,5G無法工作。二是“樹枝”的重要創新,讓5G向更多新用例拓展。同時,高通十分看中專利質量而非數量。
在基礎性研究方面,李儼提到了LDPC(低密度奇偶校驗)信道編碼技術,這是5G的基礎性技術之一。這項技術高通在5G商用十多年前就已經開始研究布局,并在理論和實際應用上做了大量工作,使其在3GPP多個備選方案中脫穎而出。目前,5G中的所有數據都在使用高通的先進LDPC創新,這使得5G的超高數據速率成為可能,同時還控制了功耗、縮減了電池大小。
在應用拓展方面,衛星通信已成為高通瞄準的一個戰場,高通早在上世紀80年代就開始涉足衛星通信領域,積累了豐富的經驗和知識。因此,高通在Release 17標準中引領了衛星通信功能的研發,并將在5G-A中繼續面向用戶終端和物聯網推動衛星通信技術發展。李儼表示,目前衛星通信僅僅是“通”了,實現“好”還有距離,Release 18解決“好”的問題,而Release 19將解決“可靠”的問題。
在5G領域,高通與中國生態系統進行了廣泛的合作。例如,2022年高通攜手中國工業互聯網研究院等多方合作伙伴共同打造了通力昆山電梯“5G全連接工廠”,將5G技術應用到智能制造中并將實現復制推廣;與廣電系統合作探索5G廣播技術,利用5G廣播生態系統提供廣播電視服務,使手機可以直接接收廣播電視信號及重大災害預警信息;攜手騰訊在搭載第二代驍龍8移動平臺的商用手機上實現了卓越的VVC播放能力,支持4K、60幀視頻播放,以及HDR高清視頻的展示。
搶跑Release 19技術創新
當前,5G建設已進入第五年,我國全面進入5G-A的建設階段,技術標準不斷發展,正在邁向5G-A的第二個版本——Release 19。李儼介紹,5G-A持續演進,業內將基于以前版本的技術研究,重點做好四方面工作。
在系統增強方面,Release 19中將進一步增強5G MIMO的性能,改變以往終端是網絡被動服務對象的定位,推動終端積極參與到網絡的整體運作中,如終端發起的波束管理將減少開銷并降低時延。同時,Release 19將支持多達128個CSI-RS端口,并提升上行鏈路性能、增強非對稱下行/上行鏈路等。此外,3GPP還致力于優化移動場景中的聯網體驗,并采取端到端的手段,從技術、網絡部署方法、優化等層面增強網絡覆蓋能力。
在拓展新用例方面。Release 19中將進?步增強XR應用體驗,提高XR鏈路的可靠性并降低時延;推動5G NTN發展,進一步面向無處不在的寬帶連接增強NR NTN,面向全球物聯網連接增強IoT NTN。李儼表示,在Release 18版本中,衛星只起到信號轉發器的作用,到了Release 19版本,計劃將這部分功能前移,讓衛星成為一個基站,負責處理這些信號。另外,針對物聯網應用,Release 19版本將在穩定上行的同時,提升下行帶寬,使衛星傳輸更多信息。值得關注的是,Release 19還特別提出了Ambient IoT(無源物聯網)的概念,類似RFID(射頻標簽)功能,可對整個物聯網有巨大的推動作用。例如Ambient IoT終端可貼附在物品(比如托盤集裝箱和單個產品)上,進行跟蹤并管理物流。
在設計先進功能方面。Release 19還將嘗試和部署6G前瞻技術,比如引入全雙工概念,在單一頻譜中實現同時發送和接收。比如對中高頻段的應用研究,6G時代,中高頻段可能成為主流頻段。再比如通信感知一體化的研究,在Massive MIMO的支持下,網絡除了實現通信功能,還能對目標進行監測,例如地面基站可以發現并追蹤天上的無人機,賦能低空經濟發展。
在6G基礎性研究方面。Release 19中將研究面向下一代無線接入網絡的AI/ML技術,研究利用AI/ML增強5G NR的移動性,研究空口AI技術在信道信息反饋、定位、波束管理等方面的應用并形成具體的標準,打造通用無線AI框架。同時,3GPP還將研究網絡節能,優化移動網絡整體能耗。此外,業界也在嘗試改進一些相對具體的技術,以在具體實施時控制功耗變化,例如如何用更少的功耗讓終端時刻監測到網絡活動。
李儼表示,5G-A速率顯著提升,并拓展了XR、衛星通信、RedCap等新技術,將為運營商帶來了更多的商業機會。
5G/6G繼續“狂飆”
4G改變生活,5G改變社會,人們對5G的期望很大,5G的應用也決定了運營商建設5G網絡要比4G投入更多,但在5G進入“下半場”的時間節點上,似乎5G能力并未完全展現,5G投資回報也不盡人意。
對此,李儼表示,盡管5G體驗感不強受多重因素影響,但5G一定是有剛需的,需要把產業積極性調動起來,比如讓企業根據自身需求建設5G專網,把整個社會的生態積極性調動起來,共同建設5G。
對于RedCap能否實現5G價值的問題,李儼指出,5G應用于行業時,壓縮成本不是一條路,因為解決長尾問題的辦法是定制化,而定制化需要確保利潤,行業要給參與5G的企業,尤其是那些把5G應用到行業、提升生產效率的企業,足夠多的邊際效益。“在我看來,企業用不用5G并不取決于5G的價格,而是5G能不能帶來價值。RedCap在一定程度上解決了部分應用對價格敏感的問題,但是5G擴展不能只靠RedCap。”
與此同時,對于5G-A不需要全局覆蓋,采用重點覆蓋部署的觀點,李儼表示,體育場、飛機場、火車站等場景可以選擇5G-A網絡“點狀”覆蓋,但5G有很多行業應用,要想把服務深入下去就需要持續加大網絡覆蓋,擴大生態系統,讓更多人參與進來。
展望6G,李儼表示,行業會加大AI和感知方面的研究,但實現這些需要顛覆此前的技術研究,現階段5G的核心網架構與4G一樣,導致用戶體驗不強,將來加入新服務時,網絡架構一定要變,但這需要在全球范圍內形成共識。