从5G-A到6G：技术演进路线图开启

文 | 懂懂笔记

随着3GPP Release 18版本即将冻结，业界将2024年视为5G-Advanced商用元年。至此，5G进程过半，Release 18落地的同时，Release 19的研究工作也开始启动。

5G建设已经四年多时间，业界也有一些争议：是不是投入与收益不成正比？为什么没有杀手级应用产生？5G到底值不值？与此同时，也会有一些声音担心5G-A，会不会造成重复建设？是不是一个可有可无的过渡方案？

我们知道，每一次重大技术变革的背后，都有行业先行者们在积极推动。透过他们了解趋势，可以帮助企业更好地抓住新技术的红利。引领5G，展望6G，也让我们看到先行者们坚持长期创新的重要性。

如何正确理解5G-A：是演进，不是过渡

先来说一说当下最热的5G-A是什么。

从2G、3G、4G到5G，移动通信技术过去曾按照大约每十年一个代际向前发展。2019年、2020年、2022年，国际标准组织3GPP先后冻结了Release 15、Release 16、Release 17版本，这三个版本覆盖5G的前半程。接下来的Release 18、Release 19、Release 20是5G的下半程。2021年4月3GPP正式将5G演进的名称确定为5G-Advanced（5G-A）。从Release 19、Release 20也逐步与6G的初始研究相衔接，预计真正的6G标准会从2030年的Release 21开始部署。

通俗理解，5G-A就是5.5G。有点类似3G时代的3G+，4G时代的LTE-Advance。当前确实有一些担心，有的认5G-A 会不会仅是一个过渡方案、现实价值不大？也有担心5G-A重复建设造成资源浪费。

“5G从Release 15开始，Release 15是一个基础的框架，Release 16针对行业做了优化，Release 17进一步让5G技术在各个行业进行扩展。”据高通公司技术与标准副总裁李俨介绍，当前国内的网络多是建在Release 16和Release 17之间。随着Release 18的落地将带来MIMO、XR和卫星通信等领域的创新应用。

可见，移动通信网十年一代，并不意味着十年不进化，随着技术的演进，这张网既要做技术上的包容（5G eMBB、RedCap、NB-IoT等），也要做空间上的扩展，还要做功能的延伸。所以，5G-A 不是可有可无的过渡技术，从5G、5G-A到未来的6G，横跨6个版本的Release，是移动通信升级、迭代的必经之路，也将随之带来更多创新的应用，产生更大的社会价值和经济价值。事实上，产业界对5G-A还是抱有很高的期待的，或将开启万亿产业新蓝海。

在5G启动之初，我们就有一个共识：4G改变生活，5G改变社会。这句话的意思就是，4G对ToC端的影响更大，即消费互联网。而到5G时代不仅改变ToC的应用，更大的价值是ToB端，对千行百业的影响，即产业互联网。

过去四年，5G行业应用已融入67个国民经济大类，帮助大量企业实现了提质、降本、增效，但同时也发现原有的5G技术并不能完全满足需求，特别是一些垂直行业落地时发现5G性能不足，存在很多场景盲区，这也驱动了5G-A的诞生。

5G-A最直观的变化就是速度和时延。相对于5G，5G-A在两方面都有较大提升。

除此之外，5G-A还带来通感一体、无源物联、内生智能等革命性技术，可支持裸眼3D、车联网、低空经济、万物智联、高端制造等新应用场景，为产业互联网带来新动能。

事实上，2023年纷纷落地的手机卫星通信，正在轰轰烈烈进行着的智能驾驶，在市场上掀起又一轮XR热潮的苹果Vision Pro，一个个智能化的黑灯工厂，背后都有着5G-A的支撑。

面向6G，Release 19的路线图

2024年是5G-A商用元年，预计6G商用要到2030年，5G-A是在为6G铺路、探路，也是在为6G打下坚实的基础。

5G作为新一代信息通信技术的代表，已成为经济社会高质量发展的重要驱动力量，也是社会向数字化、智能化转型的底座。对于每一个想借助先进技术完成转型升级的企业，都有必要了解5G路线图，以期更好的抓住技术升级的红利。

如果说2024年通信行业的一件大事是Release 18版本即将冻结，那么更重要的则是Release 19的启动。因为没有一个人不关心未来技术趋势的走向。去年12月，3GPP开会讨论了Release 19的研究工作，通过了16个与RAN有关的项目。

如上图，Release 19大致在几个方向上向前推进：

一是持续系统增强。本质就是对网络各个维度的能力持续升级。

用户对于5G的需求，最核心的一点就是极致速度。通过开发MIMO做并行传输还有很大的发展空间。

现在5G的速率越来越快，应用会越来越多，需要保证大家看视频、打视频电话时的体验是连续的，就要不断提升移动性，让用户在不同场景中察觉不到信号有中断。

现在的网络已经可以覆盖80%-90%，但是在特殊空间比如酒店的包间、没有窗户的卫生间、大型场馆等等，需要去开发一些新的网络架构和新的设备去解决覆盖的问题，即在拓扑方面要解决网络的深度覆盖问题。

即使是固定的地点，网络的需求也不是一成不变的。未来通过一些技术手段，让网络和终端里的一些功能自动配合，发现潜在问题，然后采取一系列端到端的手段，从技术、网络部署方法、优化等层面来实现增强网络，这就是自组织网络或是最小化路测。

二是案例的多样化。通过技术创新，尽可能将5G推广到更多的应用领域，加速场景落地。

元宇宙和XR曾被视为5G的杀手级应用，但是到今天发展还是很缓慢。最近苹果的Vision Pro发布，行业又迎来新一轮发展机遇，在Release 19阶段会继续优化、增强。

卫星直连通信，无论是在个人用户还是企业用户中，都有很强的应用场景，这两年SpaceX非常火，所以卫星通信也是Release 19阶段的一个发展方向。

特别值得一提的是Ambient IoT（无源物联网）。当下所有的设备都需要配备电池才能实现与网络的连接，这是实现万物互联的一大瓶颈。自然界中本身是有能源的，通过一些技术将这些能量收集起来再向外界发射信号，一是不再需要电池，二是可以把设备做到足够小。在懂懂的理解中，这有点像RFID（射频标签）在3GPP生态系统中的应用，这一技术对于未来实现低功耗、低成本的物联网有巨大的推动作用。

三是拓展全新功能领域。5G-A是向6G演进的过程，Release 19将展开一些前瞻性的研究。

双工演进之前就已经有了，但是网络如果固定被分配上行、下行业务量的话，缺少灵活性。举一个例子，5G时代视频业务会快速兴起，这是符合业界预判的，但是直播火成这样，在几年前大家是想不到的。如果一个地区网红直播业务盛行，那么上行业务量被分配到的频谱资源可能远远不够。在Release 19中引入了全双工的概念，未来可以更加灵活地在单一频谱中包含上行和下行，大家可以同时去发送和接收。道理很简单，但这背后需要大量的数字信号处理（DSP）来支撑这项技术。

6G时代，中高频段可能会成为业界的主要的工作频段，在Release 19中会开始针对中高频段的使用做一些研究。

通信感知一体化也是一个重要的方向，现在无人机限飞的监测已经用到通信感知技术，随着技术的进一步研发，未来的应用场景会更多，比如将来开放低空经济，这会是高效的监测方法，再比如在人无法到达的地方可以进行生命体的监测。

四是面向6G的基础性研究。

我们正在处于从数字社会向智能社会升级的过程中，2023年生成式大模型的火爆是AI的转折点，AI将是6G的重要应用方向，是无线通信必不可少的研究领域。Release 18中的研究包括了信道反馈、波束管理和精准定位等。在Release 19中，深入研究信道反馈，尤其是如何利用生成式概念优化信道反馈。

随着数字化进程加深，整个移动通信产业的能耗占比也在不断升高，所以节能是6G的一大主题。在之前的Release 17、Release 18中进行了一些尝试，但还远远不够，在进入6G时代时还需要重新从系统架构角度出发去设计优化节能，这是一个全新的并且重大的课题。

除此之外，Release 19中还在尝试用更少的功耗让终端时刻监测到网络活动，从而实现低功耗唤醒终端。

5G的产业周期大约是10年，前部分是与4G的衔接，后部分是与6G的迭代。当下正处于5G的中期，2024年5G-A开始商用落地，不仅要更好的实现5G的目标，也要开始对于6G的愿景规划。

行业需要长期主义的积淀

5G网络的建设是在技术标准之上。这些年我们经常看到一些新闻报道，某些企业在5G技术上的贡献、专利数的排名等等信息，包括运营商、核心部件厂商、终端厂商在内的数百家企业进入到3GPP生态中来，一起为网络的演进贡献技术。生态越来越繁荣，意味着更好的技术、更丰富的应用，用户是直接受益者。相信随着5G-A、6G进化，生态的繁荣度还会不断增加。

同时，在一个繁荣的生态中，每个参与者对生态的贡献和影响力并不一样。在通信网络的进化中，高通一直扮演着一个非常重要的产业角色。过去二三十年，高通聚焦于蜂窝通信技术，在2G、3G、4G和5G中都发挥了核心作用，并且正在引领通向6G之路。可以说，高通是生态中不可或缺的参与者。

为什么高通可以以领军企业的角色引领着5G的方向？我们从三个维度来看高通在技术上的领导力。

首先，高通在许多基础性的技术创新上做出了重要贡献。

我们常见到一些关于专利数的排名，尽管数量也很重要，但是数量不等于质量，更不等于影响力。如果将5G技术比喻成一棵大树：树干是基础性创新，没有这些基本要素，5G根本无法工作；树枝是重要创新，是5G新用例的扩展方向；而树叶则是用途更聚焦的众多应用，更细微、更具体，但对整体系统的影响较小。换个说法，树干决定生长、树枝引领方向，树叶体现繁荣度。

高通在树干、树枝、树叶上都有深度参与，特别是在树干、树枝上的贡献。例如，高通的创新成果OFDM波形和单载波OFDM波形被3GPP采纳为4G和5G的基础信号波形。此外，高通还积极推动LDPC（低密度奇偶校验）信道编码技术的发展，这也是5G的基础性技术之一。在高通过去的技术积累中，其在MIMO技术、无线接入过程等方面也有许多重要贡献。

其次，高通是少有的具有端到端打通能力的企业。

在生态中很多企业都可以提出自己的想法，对某个局部进行改进或完善。然而，你会发现，只有很少一部分真正被实施。因为真正能够把一个想法转化为概念——通过技术验证——变成标准——推动整个产业将其实现，再到最后交付给运营商去部署的企业并不多，高通是其中之一。

举一个例子，高通在2013年提出了许可辅助接入（LAA）概念，当时没有人相信它会成功。高通不仅大胆提出这个概念，还成功地将其开发出来，牵头在3GPP进行标准化工作，最终形成了一整套的许可辅助接入（LAA）技术标准。这套标准在3GPP的Release 13版本（即LTE-A Pro）中完成，并在Release 15版本中自然地延续了4G时代的大概念。在Release 16版本中，高通进一步将免许可频谱的使用延伸到5G领域，推出了NR-U技术，从而实现更大的灵活性。

“高通的目标不仅是进行知识创新，还要端到端地推动产业链的发展。从概念到创新，再到产业化，形成一个创新分享的模式，将创新带给整个生态，通过3GPP生态系统带给所有的消费者，让大家都能体验到技术的发展；同时也通过这种方式获得一些回报，支持下一轮的技术创新。”李俨表示。

第三高通是长期主义代表，技术积累也是时间的复利。

通信技术是持续演进的过程，2G、3G、4G、5G之间有着密切的关联。高通一直伴随着移动通信的发展，在推动整个移动通信产业发展的同时不断壮大了自己。在通信领域的专注与深耕，让我们看到高通是一家坚持长期主义的企业。

高通在3G、4G、5G乃至未来的6G上都积累了大量的基础发明创新。在过去的30多年里，高通的研发投入已经达到了900亿美元，已经积累了超过16万项授权专利和专利申请。长期演进的技术，吃的就是时间复利。无疑，高通对于基础创新所坚持的长期主义为其打下厚实的技术底座。

其实，从Release 15到Release 20再到6G，是通信技术不断演进的过程，很多技术的突破需要贯穿多个周期，从5G开始，到6G也未必是终点。

结束语

冬日更适合围炉交流，深入理解了5G-A的产业意义，看清从5G到6G的技术路线路。5G对社会的深层影响才刚刚开始，万亿蓝海市场还等待更多的创新者一起去开发。