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特邀作者：符新月，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院
今年是5G商用第四年，5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展雖已取得突破性成績，但仍處于應(yīng)用層次偏低和商業(yè)化模式探索初期，5G發(fā)展將進入新的分水嶺。因此，5.5G（又稱5G-Advanced）成為5G后續(xù)推進的關(guān)鍵詞，加快發(fā)展5.5G已經(jīng)“箭在弦上”。
?01、什么是5.5G？
眾所周知，移動通信技術(shù)差不多是每十年一代。但是，由于技術(shù)發(fā)展得實在太快，整數(shù)代與整數(shù)代之間，技術(shù)差異較大。這時，就需要對中間階段的技術(shù)進行命名，以顯示其和前代、后代的區(qū)別。3GPP（第三代合作伙伴計劃）在5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定及各階段技術(shù)命名的過程中功不可沒。
具體而言，3GPP通過不停發(fā)布Release（版本），來推動通信技術(shù)演進。該組織大約每兩年推出一個Release，而通信技術(shù)大約是每十年一代，這就意味著每一代通信技術(shù)大致要經(jīng)歷5-6個Release。5.5G其實就是把R18-R20作為5G標(biāo)準(zhǔn)的第二階段，等R20結(jié)束，6G就該登場了（約2028-2030年）。
綜上所述，5.5G（5G-Advanced）就是5G和6G之間過渡和銜接的技術(shù)，大致會持續(xù)5年左右。作為5G的平滑過渡，5.5G意味著更快的速度、更低的時延、更多的連接數(shù)，可以實現(xiàn)下行10Gbps、上行1Gbps。
除了5G原有的移動帶寬增強、超可靠低時延、海量機器類通信的“三角能力”外，5.5G增加了上行超寬帶、寬帶實時交互、通信感知融合能力，使原有的5G三大標(biāo)準(zhǔn)場景擴展為能力更強的“六邊形”，既增強了舊場景，又?jǐn)U展了新場景。毫無疑問，5.5G將為5G后續(xù)發(fā)展定義新的目標(biāo)和新的能力，5G將因此產(chǎn)生更大的社會和經(jīng)濟價值。
02、5.5G核心技術(shù)及其獨特優(yōu)勢
5.5G的核心目標(biāo)是進一步提升速率、時延、容量和功耗等方面的表現(xiàn)，針對上述發(fā)展目標(biāo)，5.5G主要包括三個核心技術(shù)：5G超級組網(wǎng)、智能空口和融合通信。
首先，5G超級組網(wǎng)將通過AI技術(shù)和大規(guī)模MIMO等技術(shù)手段來實現(xiàn)更高效、更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，這是5.5G方案中最關(guān)鍵的技術(shù)。該技術(shù)的實現(xiàn)需要通過網(wǎng)絡(luò)切片等手段，對不同的業(yè)務(wù)進行分析和識別，實現(xiàn)對用戶需求的精細化管理。這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，從而進一步提升網(wǎng)絡(luò)的性能和用戶的體驗感，實現(xiàn)更加智能的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和資源分配。
智能空口技術(shù)也是5.5G中的一項關(guān)鍵技術(shù)，這項技術(shù)通過將AI技術(shù)融合進空口設(shè)計與增強方案，借助AI技術(shù)在深度感知、推理預(yù)測、優(yōu)化推薦等領(lǐng)域的強大優(yōu)勢，與物理層通信技術(shù)相結(jié)合，充分利用無線網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的特征并進一步挖掘無線空口的潛力，提高無線系統(tǒng)通信性能。智能空口技術(shù)能夠在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)更低的時延和更高的吞吐量，以支持更復(fù)雜的移動應(yīng)用場景，如VR、AR等。
最后，融合通信也是5.5G方案中一項重要的技術(shù)，該技術(shù)通過融合不同種類的通信技術(shù)，如5G、Wi-Fi、光纖等，可以實現(xiàn)更高效、更靈活的通信服務(wù)，從而為用戶帶來更好的通信體驗。這使得各種設(shè)備能夠更加智能地連接并協(xié)同工作，實現(xiàn)全場景互聯(lián)，極大程度上提高人們工作的效率，為生活帶來更多便利。
此外，不得不提5.5G的獨特優(yōu)勢——綠色ICT（Information Communication Technology），即通過減少能源消耗和環(huán)境污染，實現(xiàn)更可持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。這將通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、降低功耗等措施來實現(xiàn)，為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
注：圖為5G與5.5G的差異，三角為5G傳統(tǒng)場景，六角為5.5G升級場景
?03、5.5G國內(nèi)布局及商用現(xiàn)狀
從市場規(guī)模來看，目前我國已建成全球規(guī)模最大、技術(shù)最先進的5G網(wǎng)絡(luò)；截至8月底，累計建成5G基站達313.8萬個，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國所有地級市、縣城城區(qū)，且5G移動電話用戶達到6.95億戶。從5.5G的發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前全球已有多家運營商正在積極開展5.5G商用驗證，中國也有多家企業(yè)參與5.5G的商用部署。
作為5G領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，華為近日在移動通信大會（MWC2023）上發(fā)布了其最新的5.5G方案，宣稱將在2024年推出5.5G全套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。據(jù)悉，華為已于9月11日率先完成5.5G全部功能測試。近日，華為又全面完成5.5G技術(shù)性能測試。測試結(jié)果表明，華為在多項5.5G上下行超寬帶技術(shù)上取得重大性能突破，并且首次將端到端跨層協(xié)同技術(shù)應(yīng)用在5.5G寬帶實時交互上，在容量和時延方面實現(xiàn)關(guān)鍵進展。
據(jù)華為介紹，在Sub-6GHz和毫米波頻段載波聚合方面，通過低頻FR1 1CC和高頻FR2 4CC聚合，實現(xiàn)5CC載波聚合的超大帶寬驗證，小區(qū)下行容量高達27.5Gpbs以上，單用戶下行峰值速率高達13.4Gbps以上，單用戶上行峰值速率高達4.6Gbps以上。
雖然華為全球首發(fā)5.5G，但全球首款5.5G芯片，卻是高通近期推出的基帶芯片——驍龍X75。這款基帶芯片是高通的第六代產(chǎn)品，也是全球第一個采用5G Advanced-ready架構(gòu)的產(chǎn)品。其不僅在速率、時延、連接規(guī)模上有所突破，更在能耗方面全面超越了現(xiàn)有5G技術(shù)?？梢哉f，高通已經(jīng)為5.5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
而從5G到5.5G的技術(shù)轉(zhuǎn)變中，高通也展現(xiàn)了其在全球通信技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。事實上，自從第一代移動通信技術(shù)出現(xiàn)以來，高通便一直站在行業(yè)前沿，與全球各大通信企業(yè)展開激烈的技術(shù)競爭。如今，當(dāng)我們進入5.5G時代，高通依然牢牢占據(jù)著技術(shù)制高點。
面對通信技術(shù)進一步迭代，同樣是ICT巨頭的中興通訊與運營商中國移動在5.5G技術(shù)上也做出大動作。中興通訊面向5G-A/6G的通算一體架構(gòu)演進，展示了面向to C、to B和to V全維度5G-A應(yīng)用。而中國移動方面則表示，接下來將開展通感一體、無源物聯(lián)等5G-A技術(shù)試點。
短短數(shù)日，前有華為、高通，后有中興通訊、中國移動，接連釋放關(guān)于5.5G的重大進展。可見，5.5G時代已拉開帷幕，5G的發(fā)展顯然已經(jīng)進入了“下半場”，未來只會有更多運營商加入5.5G的建設(shè)隊列，推動5.5G商用部署的平滑演進。
事實上，雖然目前5.5G的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍在初期，多環(huán)節(jié)成熟度仍較低，但已出現(xiàn)了一些杰出的商用案例。日前，第19屆亞運會在杭州盛大開幕，針對運動會的大規(guī)模通信需求，運營商已將5.5G“黑科技”運用其中。在浙江移動的辦公樓前，佇立著全球首個5.5G基站。從浙江移動公司出發(fā)，歷經(jīng)博奧隧道-觀瀾路-豐北路-平瀾路，浙江移動與華為聯(lián)手打造了這條5.5G萬兆網(wǎng)絡(luò)路線。通過在觀瀾路上建設(shè)了13個5.5G站點，浙江移動率先實現(xiàn)了萬兆網(wǎng)絡(luò)的部署，路上的無線網(wǎng)絡(luò)峰值速率超過10Gbps，移動狀態(tài)下速率超過5Gbps，相比于5G提升了10倍。
此外，圓通物流聯(lián)合浙江移動、華為和上海坤銳電子，采用5.5G無源物聯(lián)技術(shù)實時遠程自動巡檢和物流車輛實時調(diào)度管理。經(jīng)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，通過5.5G網(wǎng)絡(luò)的自動巡檢，可以在分鐘級別實時監(jiān)測物流車電池表面的溫度等數(shù)據(jù)。監(jiān)測的數(shù)據(jù)不僅能以分鐘級的頻次上報，還可以直接呈現(xiàn)在大屏幕上，供工作人員實時監(jiān)控和管理。
中國電信也攜手中興通訊推出業(yè)界首創(chuàng)的5G-A算網(wǎng)一體游牧式基站解決方案。實測結(jié)果顯示，該方案為超高清淺壓縮編碼實時制作技術(shù)提供大容量、高可靠、低時延的網(wǎng)絡(luò)底層能力，同時滿足4K視頻1：8（8K視頻1：32）淺壓縮大上行業(yè)務(wù)以及低時延虛擬同框業(yè)務(wù)需求，實測上行速率超過2Gbps，下行速率超萬兆，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延低于4ms，保證了長時間穩(wěn)定傳輸。
顯然，5.5G的商業(yè)化應(yīng)用已是大勢所趨，有了目前的“先行者”，其余運營商加入5.5G會越來越積極。推動5G持續(xù)演進，將5.5G帶入現(xiàn)實，既是通信產(chǎn)業(yè)兌現(xiàn)5G商業(yè)價值的“主線任務(wù)”，也是提前驗證關(guān)鍵技術(shù)能力，通向未來6G時代的必由之路。
?04、5.5G商用部署面臨的機遇和挑戰(zhàn)
誠然，5.5G很快將不再是未來。隨著華為宣布2024年將推出面向商用的端到端5.5G全套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，5.5G標(biāo)準(zhǔn)的R18將解凍，我們可以大膽預(yù)計2024年將成為5.5G商用元年。5.5G商用將為通信領(lǐng)域、終端領(lǐng)域等上下游帶來更多的商機和機遇，將帶動設(shè)備供應(yīng)商、運營商、應(yīng)用開發(fā)商等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈迎來蓬勃發(fā)展。
然而，從歷史規(guī)律來看，通信技術(shù)的演進不可能一帆風(fēng)順。盡管技術(shù)前期看起來很美好，但是5.5G的商用和推廣面臨著不少的問題。
首先，對于運營商來說，升級5.5G毫無疑問壓力是巨大的，其中首要壓力來自成本壓力。由于5G已經(jīng)商用多年，比如中國5G是在2019年開啟商用的，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)趨向成熟。目前階段5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)開支已經(jīng)開始縮減，例如在2022年，中國移動預(yù)計資本開支1852億元，其中5G相關(guān)資本開支約1100億元，同比下降3.5%；中國電信2022年資本開支為930億元，其中5G網(wǎng)絡(luò)投資340億元，同比下降約10.5%。在運營商已經(jīng)開始縮減開支的情況下，5.5G帶來的新一輪開支增加顯然與大部分運營商的發(fā)展規(guī)劃不符。
此外，今年3月初，華為無線產(chǎn)品線總裁曹明曾表示，移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，許多運營商都出現(xiàn)“四世同堂”的局面。也就是說，從2G到5G有七八個頻段，包括低頻、中頻、高頻中的多個頻段，再加上不同制式，在一張網(wǎng)絡(luò)上運維的成本很高。
綜上所述，5.5G的投資和商用都十分有必要，但其成本壓力也不容忽視。如何解決成本問題，持續(xù)推進5.5G的商業(yè)部署，是各大運營商亟需解決的難題，也是5.5G商用進程中最大的考驗。
總而言之，5.5G的發(fā)展還處在機會與壓力并列，抵觸與期待共存的發(fā)展初期。但無可否認(rèn)，5.5G時代的到來必將打破傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展瓶頸，推動各類前沿科技的蓬勃發(fā)展，深層次地改變我們的日常生活，5.5G的商用部署已經(jīng)時不我待。但是，5.5G也僅僅是通信技術(shù)發(fā)展道路上的一個節(jié)點，能否實現(xiàn)5G到5.5G、5.5G到6G的平滑過渡，未來通信領(lǐng)域的發(fā)展又將走向何方，仍需要我們不斷地創(chuàng)新和探索。
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