邁向5G-進階的演變
Introduction
5G的雄心勃勃目標遠不止於增強型行動寬頻。它指的是滿足龐大物聯網設備和垂直產業所有通信需求的完整解決方案。根據3GPP標準，5G的演進分為兩個階段，每個階段都有3個版本。R15/R16/R17屬於5G的第一階段，而R18/R19/R20則是5G的第二次創新，稱為5G-Advanced。
在5G演進過程中，針對增強型行動寬頻（eMBB）、超可靠低延遲通信（URLLC）和大規模機器類型通信（mMTC），每個新版本都建立在前一版本的能力之上。經過多年的發展，3GPP於2022年第二季度凍結了5G R17的標準。這表明5G技術標準已進入成熟/穩定期，並且5G Advanced的第一個版本R18的準備工作已經開始。讓我們更深入地了解通往5G-Advanced的演進。
5G的演變
Release 15-凍結於2019年
專注於增強型行動寬頻（eMBB），並將基本的超可靠低延遲通信（URLLC）定義為5G技術的基礎。
為了以最快的方式制定5G標準，R15專注於增強eMBB的基本功能，該功能具有更好的傳輸效率。除了極端的行動寬頻服務外，R15還專注於超可靠低延遲通信（URLLC）。
NSA 和 SA
作為3GPP 5G標準的首次完整版本，R15被分為兩個不同的步驟：基於現有4G設備進行早期實施的非獨立架構（NSA）規範於2018年凍結，而具有更快網絡和支持網絡切片的獨立架構（SA）規範則於2019年凍結。
5G 網路切片是一種網路架構，能夠在同一物理網路上啟用多個獨特的邏輯和虛擬化網路，並使每個網路切片成為一個獨立的端到端網路，旨在實現即時性能、更好的資源利用和更高的安全性。
雖然 R15 可能不足以滿足各種應用，但它不僅提供了上述 eMMB 和部分 URLLC 特性的卓越性能。這些特性使 5G 的表現超越 4G 的能力，並引領一個新的移動通信時代。
Release 16-凍結於2020年
改善的 eMMB 和 uRLLC/mMTC/位置/V2X 以支持垂直應用
R16 是 5G 的增強版本，進一步改善 URLLC，提供更高的可靠性，將應用擴展到包括自動駕駛和工業物聯網等關鍵領域的垂直應用。
垂直產業-V2X的智慧交通系統(ITS)和工業物聯網(IIoT)的時間敏感網路(TSN)
關於智慧交通，它更好地定義了5G V2X（車輛對一切/車輛對車輛）領域，包括V2V（車輛對車輛）、V2N（車輛對網絡）、V2I（車輛對基礎設施）、V2P（車輛對行人）及其之間的互動。至於IIoT，它基於與IEEE時間敏感網絡（TSN）的整合，改善了5G NR的時間敏感網絡，並增加了系統相關的能力，包括位置、MIMO（多輸入多輸出）和功耗。
NR-U 提供更高的靈活性
此外，R16 引入了 NR-U（新無線未授權）以使 5G 私有網絡的部署變得更加容易，具有簡單的安裝程序和未來擴展網絡容量的可擴展性。
Release 17-凍結於2022年
加速5G發展，提升eMMB和RedCap
R17 進一步增強了先前的基本技術，包括覆蓋範圍、延遲、性能、移動性等，以支持具有極低延遲和先進邊緣計算性能的高容量 URLLC。R17 定義了更精確的位置，以滿足 IIoT 中對高定位精度的 AGV/AMR 監控需求。
RedCap 用於具成本效益和可持續的邊緣通信
R17的另一個特點是RedCap（降低能力），這是一個新定義的邊緣，旨在填補三個應用場景之間的盲區。它的目標是通過降低這些低複雜度5G邊緣的功耗和成本來擴大應用範圍。這可以廣泛應用於工業感測、視頻監控、可攜式設備等。
隨著 R17 的凍結，它不僅代表了 5G 技術演進第一階段（R15/R16/R17）的成功完成，也象徵著由下一三個版本 Rel-18/19/20 主導的第二輪 5G 創新即將開始。
Release 18-5G-Advanced的開始
旨在實現終極的增強型行動寬頻（eMBB）並普及沉浸式新服務，如擴增實境（XR）
R18 作為 5G-Advanced 的第一個標準，旨在實現 5G 有史以來最豐富的能力。除了高精度定位外，擴增實境 (XR) 是 R18 的主要焦點之一。為了實現超低延遲和寬帶的網絡優化，必須進一步優化網絡，以確保 XR 體驗不會中斷。此外，功率效率也將進一步提高。
毫無疑問，5G-Advanced 將為 5G 連接開啟許多新的可能性，甚至是我們從 5G 開始或現在都無法想像的可能性。隨著快速發展的 AI/ML 數據收集和分析，加上開放式無線接入網路 (Open RAN) 和網路管理，讓我們期待創新的應用，以提供更好的品質和可持續性！
結論
隨著 URLCC、eMMC 和 mMTC 的持續增強，5G 標準在 R15/R16/R17 凍結的情況下變得更加穩固。在 5G 先進技術下持續推進 5G 技術的演變，越來越多的 5G 相關設備製造商和解決方案提供商正在為擴大的商業機會做好準備，我們應該期待在新興垂直市場中出現更多與 5G 和 AI 相關的應用。
