不吹不黑，5G-A是5G的正常演進(jìn)

眾所周知，移動(dòng)通信的發(fā)展周期律是10年一代。5年的節點(diǎn)，正是技術(shù)演進(jìn)承上啟下的“半代”更新之時(shí)。正如GPRS之于2G，HSPA之于3G一樣，5G的下半場(chǎng)被稱(chēng)之為5G-Advanced，即5G-A，它既是5G的演進(jìn)，也是對6G的銜接。

從國際標準組織3GPP的角度來(lái)看，5G的首個(gè)版本是R15，經(jīng)過(guò)R16和R17兩個(gè)版本的增強，5G標準已日臻完善。從2024年即將凍結的R18起，5G標準正式邁入5G-A新時(shí)代，因此今年也被稱(chēng)作“5G-A元年”。之后，R19將持續增強5G-A，并將在R20之后迎來(lái)6G。

5G-A都包含哪些關(guān)鍵技術(shù)和應用場(chǎng)景，將對我們的生活帶來(lái)哪些變化？如何看待網(wǎng)絡(luò )上對5G-A看衰的聲音？下面我們就來(lái)一探究竟。

數字生活

我們經(jīng)常說(shuō)的5G殺手級應用特指和我們的生活息息相關(guān)的，沒(méi)有5G搞不定的應用。雖然這樣的應用還沒(méi)有出現，但從協(xié)議演進(jìn)的角度看，在5G-A階段，XR擴展現實(shí)的應用場(chǎng)景和需求已經(jīng)被研究透了，主要是生態(tài)構建的問(wèn)題。

XR包含VR、AR、MR之類(lèi)的應用，目前5G主要用在大空間沉浸式VR游戲或者VR劇場(chǎng)中。這是因為視頻畫(huà)面傳輸需要極大的帶寬和極低的時(shí)延，主流方案是身上背一個(gè)裝了高性能電腦的背包，重量大發(fā)熱多，時(shí)間長(cháng)了人很不舒服。由于5G速度快，時(shí)延低且可以支持大量用戶(hù)同時(shí)接入，可以把視頻的渲染放到云端，用戶(hù)免背包，這樣就可以輕裝上陣。

關(guān)于大空間多人VR體驗劇場(chǎng)，不像游戲那樣對操作和互動(dòng)的要求那么高，體驗門(mén)檻低，如果能做出一些優(yōu)秀的文旅應用，還是非常有想象空間的。并且沒(méi)有了現實(shí)世界的牽絆，人在VR體驗中會(huì )更加投入。詳情可以見(jiàn)這篇文章“消失的法老，VR覺(jué)醒的拂曉之光”。

近期，國內某知名導演投資的XR企業(yè)打造了XR科幻樂(lè )園，并啟動(dòng)了“5G-A XR大空間對戰游戲”規模落地計劃。測試結果顯示，在近千平米的大空間內，5G-A可支持12路XR游戲用戶(hù)同時(shí)接入，平均空口時(shí)延低于10毫秒。

目前來(lái)看，VR裝備價(jià)格高企，生態(tài)不甚成熟，家庭普及尚待時(shí)日，只能從上面所說(shuō)的商用場(chǎng)景下的大空間游戲或者劇場(chǎng)等應用緩慢滲透。5G-A，可以提升VR的用戶(hù)體驗。這個(gè)市場(chǎng)不算大，但終歸是商業(yè)模式可成立的應用。

至于目前宣傳較多的裸眼3D，則更多的是從體驗升級和流量激發(fā)的角度來(lái)激活5G-A的價(jià)值。

裸眼3D技術(shù)的本質(zhì)是通過(guò)給兩個(gè)眼睛提供定制化的略有差別的畫(huà)面，再通過(guò)人腦的疊加處理，產(chǎn)生“3D”的幻覺(jué)。

也就是說(shuō)，屏幕上的一部分像素只能左眼看到，另一部分像素只能右眼看到，為了達到跟傳統屏幕一樣的分辨率，理論上裸眼3D就要多一倍的像素數量。視頻傳輸時(shí)，也要分左眼和右眼兩個(gè)畫(huà)面版本，網(wǎng)絡(luò )流量需求自然也就增大了。

上面還是單人使用的場(chǎng)景。如果要多人同時(shí)觀(guān)看，每個(gè)人站的角度都不同，需要為每個(gè)人的兩個(gè)眼睛都提供不同的視頻畫(huà)面版本。要達到理想的清晰度，屏幕所需的像素數量指數增加，對網(wǎng)絡(luò )流量的需求水漲船高。通常情況下，3D視頻對帶寬的需求是2D視頻的2~10倍。

人在看視頻時(shí)，不可能正襟危坐紋絲不動(dòng)，為了讓兩個(gè)眼睛總是能看到不同的畫(huà)面，眼球追蹤技術(shù)必不可少。并且，眼球追蹤的時(shí)延要在20毫秒以?xún)?，才能讓用?hù)感覺(jué)是流暢的。因此，裸眼3D對于時(shí)延的要求也很高。

那么，裸眼3D的體驗效果怎樣呢？據我在展會(huì )上有限的感受來(lái)說(shuō)，原生開(kāi)發(fā)的裸眼3D視頻體驗還可以，但需要一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間讓屏幕完成視線(xiàn)的捕捉。如果頭部動(dòng)作比較頻繁的話(huà)，效果就要差一些。但如果是簡(jiǎn)單地把2D視頻轉3D的話(huà)，看起來(lái)效果就非常假了。

下面說(shuō)下個(gè)人觀(guān)點(diǎn)。裸眼3D用在手機、平板電腦小屏上，供單人或者兩三個(gè)人觀(guān)看的話(huà)，短期內是有希望迎來(lái)較快增長(cháng)的，至于用戶(hù)買(mǎi)不買(mǎi)單，就要看內容是否足夠吸引人了。如果商業(yè)模式能夠走通，說(shuō)不準裸眼3D生態(tài)還能繁榮起來(lái)。但是，小屏幕對于網(wǎng)絡(luò )流量需求的拉動(dòng)估計不會(huì )太大，難以支撐起5G-A所宣傳的萬(wàn)兆體驗。

好了，關(guān)于數字生活方面的內容就說(shuō)到這里?？偨Y起來(lái)就是，要帶來(lái)革命性的體驗，終究還是要有革命性的終端和應用。5G在個(gè)人應用領(lǐng)域，總有些有力使不上的感覺(jué)。5G-A階段，網(wǎng)絡(luò )的供給能力更上一層樓，終端和應用還是在既定的軌道上緩步前行，革命談不上，體驗越來(lái)越好是無(wú)可否認的。

行業(yè)應用

關(guān)于5G在行業(yè)的應用，大體可分為兩類(lèi)。一類(lèi)是在企業(yè)園區內部署的5G專(zhuān)網(wǎng)，另一類(lèi)則是面向廣域覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)。

關(guān)于企業(yè)內部署的5G專(zhuān)網(wǎng)，如果僅僅用于園區的監控、安防、人員管理等，其實(shí)4G完全也可以做，并不能展現5G的優(yōu)勢。近幾年經(jīng)過(guò)多方不遺余力地推廣，5G園區網(wǎng)已經(jīng)有了很多的應用案例。

但要讓5G從園區的邊邊角角深入到工廠(chǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)，真刀真槍地去控制那些精密且昂貴的裝備，就需要具備確定性的服務(wù)能力。確定性的服務(wù)能力最核心的點(diǎn)就是網(wǎng)絡(luò )的時(shí)延都在限定的范圍內，時(shí)延大了自然不行，小了也不行，時(shí)大時(shí)小老是抖動(dòng)更不行。5G-A就是要通過(guò)和其他技術(shù)結合，去解決這個(gè)確定性的問(wèn)題。

那么，企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)是不是一定就要用5G-A呢？不用當然是沒(méi)啥問(wèn)題的，這么多年都這么過(guò)來(lái)了，有很多的技術(shù)都可以保證網(wǎng)絡(luò )的確定性。有了5G-A，企業(yè)就多了一個(gè)選擇，這個(gè)選擇可以讓設備擺脫線(xiàn)纜的束縛，俗稱(chēng)“剪辮子”，讓組網(wǎng)更簡(jiǎn)單更便捷，產(chǎn)線(xiàn)調整的靈活性也更高了。

5G-A和企業(yè)的需求這么雙向奔赴，專(zhuān)網(wǎng)的建設和應用是未來(lái)可期的。只是，這個(gè)過(guò)程相當緩慢，需要企業(yè)在數字化轉型戰略及投入產(chǎn)出比上綜合考慮，并不是標準完成了，政策指引了，就能來(lái)個(gè)跨越式發(fā)展。

下面，我們再說(shuō)5G-A面向廣域覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)對速率和時(shí)延的要求不高。低速物聯(lián)網(wǎng)，幾十上百kbps的速率，秒級的時(shí)延就已經(jīng)滿(mǎn)足要求；中高速物聯(lián)網(wǎng)，幾十上百Mbps，上百毫秒的時(shí)延對于大部分應用來(lái)說(shuō)也夠用了。

低速物聯(lián)網(wǎng)有NB-IoT，中高速物聯(lián)網(wǎng)有4G LTE也足夠了。那還要5G-A做啥？

本質(zhì)上就是，4G已成為過(guò)去時(shí)，5G終將全面取代4G，在標準上，就要為這個(gè)目標鋪路，5G不能留下能力死角。

物聯(lián)網(wǎng)應用除了對速率和時(shí)延的要求不高之外，最突出的特點(diǎn)是對成本極為敏感。而5G初期由于死磕性能，終端要支持100M帶寬，高階MIMO，高階調制等，成本很高，于是在R17 還引入了RepCap技術(shù)，這個(gè)名字看起來(lái)高深莫測的術(shù)語(yǔ)其實(shí)不過(guò)是“降低能力”的縮寫(xiě)，意在打造一個(gè)“5G版本的4G”。

隨著(zhù)RepCap在5G-A的演進(jìn)，終端成本會(huì )更低，網(wǎng)絡(luò )要開(kāi)通RepCap也沒(méi)有太多成本，好處是增加了更多類(lèi)型終端接入的可能性，讓網(wǎng)絡(luò )的利用率更高。投入巨額成本建設的5G網(wǎng)絡(luò )，應該物盡其用才能發(fā)揮最大價(jià)值。

邊界拓展

在傳統的無(wú)線(xiàn)通信行業(yè)里面，通信就是采用電磁波來(lái)傳遞信息的。然而電磁波的應用方向可以有很多種，比如雷達就是發(fā)射電磁波然后通過(guò)接收反射信號來(lái)探測物體，這也叫做感知。

既然通信和感知這兩件事情電磁波都可以做，為什么不能在基站上都實(shí)現了？

這就是通信感知一體化技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)通感（ISAC）。通感是真真正正在5G-A階段引入的全新能力，可以解鎖我們之前想象不到的應用。

比如，借助路邊的基站，無(wú)需攝像頭就可以實(shí)現車(chē)流的統計，甚至還能精細感知每一輛車(chē)和行人的行動(dòng)軌跡，并給后方車(chē)輛發(fā)送“鬼探頭”預警。橋梁有了微形變，基站可以長(cháng)期通過(guò)通感技術(shù)來(lái)進(jìn)行監測。在醫院，室內小基站可以檢測病人的呼吸是否正常，是否摔倒。在空中，基站可以進(jìn)行無(wú)人機的檢測和管理，實(shí)現定位、軌跡跟蹤、電子圍欄等應用。

這里面值得一提的是“低空經(jīng)濟”。無(wú)人機除了常見(jiàn)的航拍能力之外，還可以進(jìn)行物流運輸、農林防護、應急救援等應用。和我們的生活最為密切的是無(wú)人機送快遞、送外賣(mài)等等，沒(méi)有了地面復雜環(huán)境，無(wú)人機往往更為高效。通感技術(shù)，作為無(wú)人機管控的基礎技術(shù)之一，擁有很大的想象空間。

此外就是地面通信和衛星通信的融合：空天地一體技術(shù)，也叫非地面網(wǎng)絡(luò )（NTN）。

由于地球上絕大部分區域都是海洋，陸地上適宜人居住的土地也不多，這么多年經(jīng)歷了5代的地面通信建設，其實(shí)也只覆蓋了不到10%的地球表面。

雖說(shuō)絕大多數人的生活半徑也就方圓幾公里，但海洋沙漠總有人涉足，通信的需求還是有的。有了空天地一體技術(shù)將5G和衛星結合起來(lái)，普通手機就可以直連衛星，不管在哪里都不失聯(lián)，開(kāi)啟“消費級”衛星通信時(shí)代。

并且，對于廣闊的無(wú)人區域，可能有不少的監測和考察的需求，很多物聯(lián)網(wǎng)設備都需要聯(lián)網(wǎng)才能回傳數據。有了非地面網(wǎng)絡(luò )，可以低成本實(shí)現無(wú)死角全球覆蓋，對于海洋經(jīng)濟的發(fā)展也有很大幫助。

最后我們再說(shuō)下人工智能在5G-A中的應用。

隨著(zhù)生成式AI引發(fā)的熱潮，萬(wàn)物皆需AI賦能成為了共識。那移動(dòng)通信怎么和AI結合呢？目前業(yè)界研究的方向是通過(guò)AI來(lái)輔助網(wǎng)絡(luò )資源的高效分配，提升網(wǎng)絡(luò )運維的自動(dòng)化能力等，最核心目標的是將AI算法融入5G-A網(wǎng)絡(luò )物理層算法，用來(lái)提升5G空口的功能和性能。

雖說(shuō)5G自身變得越來(lái)越智能了，但普通用戶(hù)能感受到的，本質(zhì)上是ChatGPT、文心一言、Sora等各種AI大模型應用，5G在其中起到的仍然是管道的作用。

寫(xiě)在后面

時(shí)代的洪流滾滾向前，5G向5G-A的演進(jìn)亦是大勢所趨。探索技術(shù)創(chuàng )新，向6G投石問(wèn)路也是必須的。

我們要明確的是，不同于4G到5G的代際更新，5G-A仍然是5G，技術(shù)體系和網(wǎng)絡(luò )架構都沒(méi)有變化，只是對已有的功能進(jìn)行了增強，補足了一些空缺，并引入了突破服務(wù)邊界新功能。

因此，5G-A的絕大部分能力，都可以通過(guò)軟件升級實(shí)現，如RedCap，3CC等，規模開(kāi)通并無(wú)不可。對于通感等需要新硬件才能支持的能力，按需建設就好，沒(méi)必要全國覆蓋。對于行業(yè)應用，必然會(huì )考量投入產(chǎn)出。

因此，大可不必罵“5G才花了那么多錢(qián)，又拿5G-A騙錢(qián)”，這就是5G正常的延續。