作者周亚
掩护，穆罕默德·哈桑
北京时间6月9日，在匈牙利布达佩斯举行的3GPRAN第96次会议上，5R17标准被正式冻结。这意味着5G标准演进的第一阶段已经圆满结束。
都说时间检验真理，那么将时间应用于无线通信世界，或许也能揭示5G演进的底层逻辑。3G始于2000年，伴随着新世纪的到来。4G的发令枪是2010年打响的，5G的元年可以从2020年算起。在这个节奏里，相信大家都能看到一个共识:无线通信标准会一步一步演进，每十年一个日历。但事实真的是这样吗？
先说结论，标准的演进不是无声无息的，只需要一个时间节点就能一鸣惊人。其实标准的迭代工作是循序渐进的，在这个过程中，往往会有一些剧透。
十年无线通信的“大版本”之间，每隔一段时间，就有一个中间的“小版本”出来。小版本更新很容易被忽略，因为“小”的版本号。但小版本才是先知，它所预言的某个新特性，才是撬动哪个新应用，挖掘出哪个新场景的关键点，也是为下一个大版本“草蛇灰线，一脉千里”的技术铺垫。
R17作为5G演进的一大步，似乎也有这样的潜力。
小版本5G的演进——从R15到R20有六个阶段。较早的版本是R15和R16，完成于2017年至2019年。这两个版本也被称为5G的“基础标准”和“完全标准”，最新的R17是5G的“增强版”。但从R18到R20，标准命名将改为“5G-A”，超越了5G的一般概念范畴。因此，在5G标准的更新周期中，R17起到了承上启下的作用，不仅宣告了5G标准上半场的结束，也吹响了行业迈向5G标准下半场甚至迈向6G的号角。
5G是一个庞大的系统工程，从RD、标准化、工程设计、产品推出到商业应用，融合了行业内众多从业者的努力。如果从长远来看，要想让技术真正落到实处，需要行业拧成一股绳。从这个角度来说，R17是值得分析的。01
更快的时间，更短的反射弧
通信标准的演进，而不是空，是受到一个问题的解决方案的启发。
R17包含了很多内容，但一切永远不会改变，“速度”是最无法回避的根本目标。快，要解决的关键问题是“数据膨胀”。
联合国的一份报告做过统计。自20世纪80年代以来，世界上存储数据和信息的容量每40个月翻一番。随着智能手机的普及，移动数据流量发挥了主导作用，每年都有近一倍的增长。
所以，虽然网速从未停止增长，但即使是最普通的消费者也会抱怨网速永远不够快。面对数据传输需求的指数级增长，“网速”与“数据量”之间的“速度差”依然存在。如何解决这个“追求问题”？作为5G标准演进的推动者之一，高通中国研发负责人徐伟指出，从大方向来说，答案其实很简单，就是开发更高的“频谱”，比如毫米波。
高通的想法是，通信技术的本质是利用电磁波来传递信息。提高无线传输速率的方法只有两个，一是提高频谱利用率，二是提高频谱带宽。当频率利用率总会达到极限的时候，将频谱扩展到毫米波是提升5G速率的唯一途径。
因此，R17版本中高通发明的第一个关键领域是支持毫米波频段的扩展，它定义了一个新的唯一频率范围，称为FR2-2。更重要的是，该频段包括全球免许可的60 GHz频段，这将使公网和企业专网的5G部署更加容易。
然而，仅仅“网速快”是不够的。与之相适应的，还有强调“反馈时间”的“快时间”，类似于人体的“反射弧”——延时。在5G的三个场景中，也叫URLLC。“低延迟”这个词看起来很专业，但实际上，中国数以亿计的“农药玩家”很可能患有过时的延迟。因为一旦他们的游戏画面右上角，一个表示通讯延迟的数字变成红色，就意味着他们将无法顺利控制自己的角色，瞬间被杀死。
如果玩家在手游的基本消费级场景中需要低延迟，那么未来AR/VR元宇宙中的娱乐交互场景，如果想要避免画面滞后带来的眩晕，就更加需要低延迟。
在工业互联网等工业互联网场景中，企业用户对时延的追求已经到了极致。在制造工厂中，工业机器人的协同管理和生产线的实时控制往往需要时延达到“毫秒级”。对于时间延迟的问题，毫米波也是有用的。
“快”和“低延迟”保证了网络中的个体体验，让每一个用户都有更好的通信体验，让每一个物联网单元都有更高的效率。但是对于网络来说，还有一个更重要的命题需要解决，那就是如何提高网络的整体经济价值。与之相关的名词叫做标度，与之相关的法则叫做梅特卡夫定律。
02
规模之王，价值之王
梅特卡夫定律由学者乔治·吉尔德于1993年提出，但最终以计算机网络先驱、3Com创始人梅特卡夫的名字命名。其内容是:一个网络的价值等于网络中节点数量的平方，网络的价值与连接到网络的用户数量的平方成正比。也就是说，一个网络中的用户越多，整个网络和网络中每台计算机的价值就越大。
从拥有数万台电脑的主机网络，到数亿台PC互联网，再到数十亿台移动互联网，梅特卡夫定律的有效性得到了充分验证。
然而，在全球近40亿智能手机用户的情况下，我们有可能让网络变得更大吗？5G专家的答案是，还是有可能的。虽然消费用户逐渐饱和，但物联网设备正在迎头赶上。这是传播者经常提到的一个口号:万物互联。
事实上，物联网设备的规模早已超越人际网络。根据全球移动通信系统协会的数据，2020年，全球物联网设备数量超过126亿台，未来三年这一数字将再翻一番，达到246亿台。井喷的数据可能会带来井喷的挑战，R17对此也有对策——扩展物联网设备的支持类型。
在5G标准的支持下，如果说数据流量是机器的“食物”，那么设备就是食物链的顶端。面向EMBB/URLLC的高性能终端包括新型智能手机、VR和AR眼镜，以及一些高性能工业设备。
信息食物链的另一端是eMTC/NB-IoT设备。这种终端复杂度低，延迟不敏感，带宽要求低。典型的，比如采集仪表数据的仪表行业终端，实现自行车共享连接的低端资产跟踪设备，低端可穿戴设备。
高通的想法是在R17中引入新技术NR-Light，让中间位置的终端运行得更好，兼顾性能和功耗的平衡。其中包括工业传感器、监控摄像头和智能电网等工业设备，以及高端可穿戴设备和高端物流跟踪设备。
多样性是幸福的源泉。显然，当高、中、低不同需求的终端都有更好的标准特性支持时，我们所预言的万物互联就真的能够实现，或者说能够以更高的质量实现。
03
突破极限，天地一体。
移动互联网的出现，让麦克卢汉的地球村愿景得以实现。每时每刻，移动网络的信号都在你我空上方传输。
但是，支撑这些信号传输的基站天线的底座，总是离不开地球的支撑。在一些特殊场景下，比如海岛或者偏远山区，无法建设基站，成为网络无法覆盖的“连接不毛之地”。
R17发布后，这种情况也将改变。据高通介绍，在R17中，针对“移动宽带”和“低复杂度物联网”两个使用场景，有两个项目正在尝试将卫星通信引入5G通信的框架中。
第一个项目采用5G NR框架进行卫星通信，实现从地面到卫星的固定无线接入，可以直接为智能手机提供低速率数据业务和语音业务，即移动宽带。而第二个项目重点支持低复杂度的eMTC和NB-IoT终端卫星接入，从而扩大网络覆盖范围。去年以来，全球海洋贸易物流成为全球产业链的焦点。卫星通信接入后，可在5G全球资产追踪等场景中发挥关键作用。
一开始我们谈到了R17，这是宣布5G-A，甚至到6G到来的关键点。业界也普遍认为，天地网融合将可能成为未来6G的核心愿景之一。卫星通信能力将在5G-A中继续发展，并成为3GPP R18工作计划的一部分。
图:高通在5G NR Release 17中推广五项关键技术发明
04
没有标准，就没有应用；没有合作，就没有生态
标准是无线通信的基础。但是，标准是否足够，最重要的还是应用。这就引出了一个老问题“5G的杀手级应用是什么？”
对此，高通徐伟的观点是，当每一代移动通信技术都商业化时，杀手级应用需要一些时间来酝酿。从技术方面来说，5G实现了更高的速度、更低的时延和更高的可靠性。假以时日，杀手级应用肯定会被孵化出来。
经验也可以证明上述说法的逻辑。全球首张3G牌照于1999年在芬兰发放，芬兰成为当时全球首个发放“走向未来”移动牌照的国家。然而，3G移动互联网的黄金时代直到2007年第一代iPhone被乔布斯搬上舞台才开始。Tik Tok是一款流行的短视频社交软件，于2016年推出。世界上最受欢迎的移动应用《王者荣耀》于2015年推出。与4G最早的启动节点相比，他们的发布有5年左右的时间差。
从这个角度来看，或许，新一代杀手级应用的新场景已经在世界的某个角落初露端倪，只是我们还看不清楚而已。
但众所周知，5G的新场景和新应用将从传统的移动消费互联网延伸到产业端的产业互联网。这就需要通信技术力量和传统行业力量进行更深层次的合作和交流。以高通为例。从一开始，这家通信技术公司就明确表示，5G的愿景不局限于智能手机领域，而是支持更大的生态系统和更多的垂直行业。
因此，高通将不仅专注于发明，而是通过“发明-共享-协作”的商业模式，将创新分享给商业伙伴，帮助合作伙伴创造更具吸引力和针对性的产品，这将惠及整个行业，构建良好的产业生态系统。具体而言，高通启动了5G试点计划，带动了一批国产手机品牌的发展和增长，加速了全球5G商用。聚焦物联网机遇，2020年，高通联合中国移动、移动通信、广合通、新讯通、美格智能、友方科技等20余家产业生态伙伴，共同启动5G物联网创新计划。可以说，有强生态才有5G实力。没有生态合作，很难开发应用。
没有每一小步的积累，一个人不可能走完一千英里。有了3G和4G的历史经验，虽然目前我们还不知道5G杀手级应用的具体模样，但可以肯定的是，全新的应用、全新的终端形态、全新的使用场景，都会伴随着新的技术及其背后的推动者。
