我們正邁入萬物智聯(lián)的 5G 時代。
萬物將變得越來越聰明,，也將彼此溝通和傳送數(shù)據(jù)。
但彼此溝通需要一門全球通用的語言,。
這門“通用語言”就是由 3GPP 制定的 5G 標準,。
大概來講，這門“通用語言”包含了兩大部分：5G 新無線（NR）和 5G 新架構(gòu),。
在 5G NR 方面,，3GPP 已在 R15 標準版本中制定了更強大的無線空口，可以提供更快,、更敏捷的移動寬帶體驗,。
5G NR 規(guī)范具有足夠的靈活性，可以應對不同的設備接入,、頻譜和場景,，還大幅降低了時延,，提升了效率，并支持 LTE 和 NR 之間以及不同頻段之間的連接或聚合,。
最近凍結(jié)的 R16 標準版本又進一步將 NR 功能擴展到新的垂直行業(yè)中,，比如交通運輸、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),、制造業(yè),、汽車（V2X）行業(yè)等，同時,，還進一步增強了容量和效率,，包括 MIMO 增強、IAB,、CLI/RIM,、UE 節(jié)能、uRLLC 增強,、NR-U,、NR 定位、2-STEP RACH,、雙連接和載波聚合增強等,。
在系統(tǒng)架構(gòu)方面，R16 增強了 SBA（基于服務的架構(gòu)）,，提升了 SMF,、UPF 部署的靈活性，支持基于位置服務提供商業(yè)服務,，增強了 UE 能力信令和 RAN 自組織網(wǎng)絡等,。
那么，接下來,，3GPP R17 版本將主要講些什么呢,？
NR-Light
大家都知道，NB-IoT 和 eMTC 是簡化版,、輕量版的 LTE,，針對低功耗、低成本,、低速率,、大連接和廣覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)應用而生。進入 5G 萬物互聯(lián)時代,，也需要一個簡化版,、輕量版的 5G NR，他就是 NR-Light,。
為什么需要 NR-Light 呢,？
5G 定義了 eMBB,、uRLLC 和 mMTC 三大場景，eMBB 主要針對 4K/8K,、VR/AR 等大帶寬應用,，uRLLC 主要針對遠程機器人控制、自動駕駛等超高可靠超低時延應用,，而 NB-IoT 和 eMTC 將演進為 mMTC,，主要針對低速率的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)連接。
簡單的講,，uRLLC 針對的是“高端”物聯(lián)網(wǎng)應用場景,，而 mMTC 針對的是“低端”物聯(lián)網(wǎng)應用場景，那么問題就來了,，在 eMBB,、mMTC 與 uRLLC 之間存在的“中端物聯(lián)網(wǎng)市場”的空白地帶誰來解決？
比如以 5G 智能制造為例,，只有機器人控制,、AI 質(zhì)量檢查等應用才需要超大帶寬和超低時延的網(wǎng)絡能力，而對于工廠內(nèi)的監(jiān)控攝像頭,、大量傳感器而言,，超大帶寬和超低時延可能就是浪費，而 NB-IoT/eMTC 在時延和帶寬能力上又不能滿足需求,。
這個空白地帶就是 NR-Light 的用武之地,。
NR-Light 的性能與成本介于 eMTC/NB-IoT 與 NR eMBB/URLLC 之間，僅占用 10MHz 或 20MHz 帶寬,，支持下行速率 100Mbps,，上行速率 50Mbps，主要應用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器,、監(jiān)控攝像頭,、可穿戴設備等場景。
NR-Light 主要研究方向包括：
?降低 UE 成本和復雜性
?減少 UE 上下行帶寬
?減少 UE RX 天線,，包括 2RX 和 1RX
?降低基帶復雜度
?降低 UE Tx 功率等級
?研究進一步提升 UE 能效的技術
?研究 RRC IDLE/INACTIVE 節(jié)電技術,，包括空閑模式 RRM、尋呼喚醒等
?研究基于 RRC CONNECTED 態(tài)的低功耗技術
NR V2X 增強
蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）旨在把車連到網(wǎng),，以及把車與車、車與人,、車與道路基礎設施連成網(wǎng),，以實現(xiàn)車與外界的信息交換，包括了 V2N（車輛與網(wǎng)絡 / 云）,、V2V（車輛與車輛）,、V2I（車輛與道路基礎設施）和 V2P（車輛與行人）之間的連接性,。
V2X 消息可以通過 Uu 接口在基站和 UE 之間傳輸，也可通過 Sidelink 接口（也稱為 PC5）在 UE 之間的直接傳輸,，即設備與設備之間直接通信,。
為了將蜂窩網(wǎng)絡擴展到汽車行業(yè)，3GPP 在 R14 引入了 LTE V2X,，隨后在 R15 對 LTE V2X 進行了功能增強,，包括可在 Sidelink 接口上進行載波聚合、支持 64QAM 調(diào)制方式,，進一步降低時延等,。
進入 5G 時代，3GPP R16 版本正式開始對基于 5G NR 的 V2X 技術進行研究,，以通過 5G NR 更低的時延,、更高的可靠性、更高的容量來提供更高級的 V2X 服務,。
R16 版本的 NR V2X 與 LTE V2X 互補和互通,，定義支持 25 個 V2X 高級用例，其中主要包括四大領域：
?車輛組隊行駛,，其中領頭的車輛向隊列中的其他車輛共享信息,，從而允許車隊保持較小的車距行駛。
?通過擴展的傳感器的協(xié)作通信,，車輛,、行人、基礎設施單元和 V2X 應用服務器之間可交換傳感器數(shù)據(jù)和實時視頻,，從而增強 UE 對周圍環(huán)境的感知,。
?通過交換傳感器數(shù)據(jù)和駕駛意圖來實現(xiàn)自動駕駛或半自動駕駛。
?支持遠程駕駛,，可幫助處于危險環(huán)境中的車輛進行遠程駕駛,。
R17 V2X 增強將 NR Sidelink 直接通信的應用場景從 V2X 擴展到公共安全、緊急服務,，乃至手機與手機之間直接通信應用,。為了更好的讓 Sidelink 支持新應用，R17 還將致力于優(yōu)化 Sidelink 的功耗,、頻譜效率,、可靠性、時延等,。
NR 多播和廣播服務
還記得 4G 時代嗎,？3GPP 在 R9 版本定義了 eMBMS，也稱為 LTE 廣播（LTE Broadcast）,。通過 eMBMS,，網(wǎng)絡可以向小區(qū)范圍內(nèi)的多部手機單向廣播相同的內(nèi)容,。
eMBMS 可支持的商業(yè)用例包括移動電視直播、視頻點播（內(nèi)容預加載）,、廣告推送,、車載娛樂、公共安全等,。當時,，一種被稱為“Venue casting”的用例被業(yè)界廣泛看好，它主要應用于體育賽事,、演唱會等直播場景,。
以全球最火的足球比賽直播為例，運營商可以通過 eMBMS 同時向很多觀眾的終端設備單向廣播視頻流,，以提升網(wǎng)絡資源使用效率,，讓用戶隨時隨地都能觀看高質(zhì)量的直播；同時,，運營商還可以通過預加載和緩存內(nèi)容,、大批量的定制廣告等方式，讓用戶在邊觀看直播的同時,，還能按需實時回放內(nèi)容,、多角度觀賽，以及在線視頻購物和博彩等,。
▲Venue casting 用例
隨后于 2017 年,，3GPP 在 R14 版本中進一步增強了 eMBMS 功能，推出了 enTV（增強型電視）,，這一次系統(tǒng)性地定義了如何通過移動通信網(wǎng)絡廣播數(shù)字電視內(nèi)容,。
但 5G NR 還不支持多播和廣播服務，所以 R17 將開始研究基于 5G NR 的多播和廣播服務,。
NR 多播和廣播服務研究主要針對公共安全多播和 Venue casting 場景,。以公共安全多播為例，如遇到突發(fā)事件,，可以讓特定位置的大量用戶能夠同時接收到警告或通知,。
NR 定位增強
衛(wèi)星定位在室內(nèi)無法使用，LTE 和 WiFi 定位技術又不精準,，為此,，5G 在 R16 版本中增加了定位功能，其利用 MIMO 多波束特性,，定義了基于蜂窩小區(qū)的信號往返時間（RTT）,、信號到達時間差（TDOA）、到達角測量法（AoA）、離開角測量法（AoD）等室內(nèi)定位技術,，定位精度可達到 3-10 米。
但這樣的定位精度對于一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用還不夠,，為此,，R17 將進一步把室內(nèi)定位精準度提升到厘米級，大概是 20-30 厘米左右,。這對于 5G 使能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)非常重要,。
IAB 增強
IAB，Integrated Access and Backhaul for NR,，即 5G NR 集成無線接入和回傳,，其可通過擴展 NR 以支持無線回傳來替代光纖回傳。
IAB 尤其適用于 5G 毫米波,。由于毫米波傳輸距離短,，需要部署密集的微站，意味著需要挖溝架線敷設密集的光纖回傳,，而 IAB 通過無線回傳替代光纖,，可以大幅降低部署難度和成本。
在 IAB 技術下,，接入鏈路可以與回傳鏈路使用相同的頻段,，稱為帶內(nèi)工作；也可采用不同的頻段,，稱為帶外工作,。
R17 的 IAB 增強致力于提升效率和支持更廣泛的用例，比如讓網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲更動態(tài),，比如將 IAB 應用于通信應急搶險,。
XR 評估
XR 指的是擴展現(xiàn)實，其中包括 AR,、VR 和 MR（混合現(xiàn)實）,。5G 邊緣計算讓云端的計算、存儲能力和內(nèi)容更接近用戶側(cè),，使得網(wǎng)絡時延更低,，用戶體驗更極致，使能 AR,、VR 和 MR 等應用,。同時，得益于 5G 低時延,、大帶寬能力,，終端側(cè)的計算能力還可以上移到邊緣云，使得 VR 頭盔等終端更輕量化、更省電,、更低成本,。這種“輕終端+寬管道+邊緣云”的模式將砍掉 VR/AR 昂貴的終端的門檻，擺脫有線的束縛,，從而推動 XR 應用普及,。
R17 將評估這種邊緣云+輕量化終端的分布式架構(gòu)，并優(yōu)化網(wǎng)絡時延,、處理能力和功耗等,。
NB-IoT/eMTC 與非地面網(wǎng)絡集成
5G 的夢想是萬物互聯(lián)，是全連接,、全覆蓋,。但要實現(xiàn)這個夢想太難，運營商不得不花很多錢,，建很多基站,，尤其是偏遠山區(qū)，建站成本高的嚇死人,，還幾乎沒有收入,。即使不差錢，海上行駛的船只,、空中飛翔的飛機,，你怎么去覆蓋？
最好的辦法就是讓地面的蜂窩網(wǎng)絡“通天”,，即與非地面網(wǎng)絡（NTN）,，比如衛(wèi)星網(wǎng)絡融合，打造立體式的廣覆蓋,。
3GPP R16 已經(jīng)研究 5G NR 與非地面網(wǎng)絡的融合,，R17 版本將進一步研究 NB-IoT/eMTC 與非地面網(wǎng)絡集成，以支持位于偏遠山區(qū)的農(nóng)業(yè),、礦業(yè),、林業(yè)，以及海洋運輸?shù)却怪毙袠I(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應用,。
INACTIVE 態(tài)下小數(shù)據(jù)包傳輸
全稱為 NR small data transmissions in INACTIVE state,。
眾所周知，4G LTE 的 RRC 狀態(tài)只有兩種：RRC_IDLE 和 RRC_CONNECTED,，5G NR 多引入了 RRC_INACTIVE,。
在 RRC INACTIVE 狀態(tài)下，終端處于省電的睡眠狀態(tài),，但它仍然保留部分 RAN 上下文（安全上下文,，UE 能力信息等）,，始終保持與網(wǎng)絡連接，并且可以通過消息快速喚醒從 RRC INACTIVE 狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 RRC CONNECTED 狀態(tài),。這樣做可以減少信令開銷,，可以快速接入，降低時延,，還能更省電,。
R17 將支持在 INACTIVE 狀態(tài)下就能直接進行小數(shù)據(jù)包傳輸，可以最大程度地降低功耗,，這對于一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用（比如傳感器升級）和智能手機的微信、Whatsapp 等聊天應用非常受用,。
NR 覆蓋增強
NB-IoT/eMTC 增強了覆蓋能力,，可以提升蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。但一直以來,，全球農(nóng)村地區(qū)的 eMBB 應用一直被忽略,。據(jù)統(tǒng)計，全球還有近一半的人口不能連接互聯(lián)網(wǎng),，這個數(shù)字鴻溝怎么填,？與此同時，5G 頻段越來越高,，單站覆蓋范圍越來越小,，網(wǎng)絡覆蓋擴展越來越來難。
為此,，R17 將評估 5G NR 重耕低頻段的性能,，評估上下行物理信道的覆蓋等，研究覆蓋增強方案,。
頻譜范圍擴到 71GHz
5G NR 頻譜范圍（FR）分為 FR1 和 FR2,，其中 FR1 為 410MHz - 7.125GHz，F(xiàn)R2 為 24.25GHz – 52.6GHz,。R17 將 5G NR 的頻段范圍從 52.6GHz 擴展到了 71GHz,。
其他
Multi-SIM
R17 將首次研究支持雙 SIM 卡或多 SIM 卡的 Multi-SIM 設備，3GPP 將致力于改進 Multi-SIM 技術,，比如一部手機支持多張 SIM 卡,、支持不同的網(wǎng)絡時可互不影響。
NR MIMO
進一步增強 MIMO 能力,，改善波束賦形和波束管理,，并減少相關開銷。
NR DSS 增強
DSS,，動態(tài)頻譜共享,，在 R16 中已進行了大改進,。R17 將進一步探索更優(yōu)的跨載波調(diào)度。
進一步增強 MRDC
MRDC,，Multi-Radio Dual Connectivity,，該機制可在用戶流量下降時快速 deactivate 不需要的無線發(fā)射，從而可節(jié)省電量,。
NR UE Power Saving Enhancements
5G 終端耗電和發(fā)熱是用戶最關心的問題之一,，3GPP 正在研究進一步降低 5G 設備功耗的辦法。
另外,，R17 還將研究 RAN 切片,、SON/ 最小化路測數(shù)據(jù)收集增強、針對 5G 不同業(yè)務需求的 QoE 管理和優(yōu)化,、NB-IoT 和 LTE-MTC 增強等項目,。