我公众号的老读者,应该都知道我经常反复提到的有关 5G 的几个基础背景知识:

 

1、5G 是由一个囊括全球通信领域标准化协会与巨头公司的组织——3GPP 制定的。

 

2、5G 标准不是一蹴而就,而是循序渐进的通过不断更新的方式慢慢完善,目前商用的 5G 标准是 R15,R 后面的数字是协议的版本,数字越大,说明是越新推出的协议。

 

R15 是 5G 的第一个版本(R14 及以前是 3G 和 4G 的协议),基本是为了实现 5G 三大应用场景中第一个场景 eMBB 也就是移动大带宽而实现的。

 

NSA 架构这种使用 4G 核心网+5G 基站混搭的有点赶鸭子上架的模式也是在 R15 中提出的。说白了,R15 就是为了帮助运营商快速部署网络,先行推出的一个 5G 1.0 版。

 

7 月 3 日,在万众瞩目之下,5G 2.0 版本的协议,也就是 R16,终于千呼万唤始出来。虽然受到疫情原因等影响,R16 和预期相比推出稍微有点迟到,但新增功能起码还是与预期一致的。

 

5G 协议原定与实际推出时间,来自“亿欧网”

 

今天的文章,就和大家一起过一遍 R16 相比 R15 有哪些重要的增强,以及回答几个我认为大家可能会关注的问题。

 

01 5G 协议更新是否意味设备 / 手机要新换?

答案当然是否定的,要不然运营商要骂娘。就跟你同一台电脑,从 win8 升级到 win10 一样,实际执行处理 5G 协议算法的基站设备,在协议更新后,并不需要新换,只要设备厂家(华为中兴们)帮助软件升级就好了。

 

升级免费吗?那你就想多了。

 

另外,对于已经使用 5G 手机的用户来说,他们的手机同样也需要系统升级来支持 R16 的特性,不过这个升级肯定就是免费的了。

 

02 R16 中哪家公司贡献大?

我没有找到单独看 R16 协议中哪家公司贡献的核心专利更多的数据,但是根据国际知名专利数据公司 IPLytics 发布 2020 年最新 5G 专利报告提供的数据来看,截至 2020 年 1 月的 5G 标准必要专利声明量排名中,中国企业华为、中兴、OPPO 位列前十。这里面必要专利的意思是具有不可替代性,是 5G 系统必须用到的专利,含金量十足。而整体来看中国企业必要专利数量达到全部必要专利的三分之一以上,中韩企业占据 5G 必要专利 70%以上的提交量。

 

5G 必要专利贡献数量公司排名

 

这就是为什么前些日子美国政府虽然持续加紧对华为断供,另一方面却不得不允许美国通信企业与华为在 3GPP 中合作制定 5G 标准的原因。

 

03 R16 与 R15 有什么不同?

接下来说下关键问题,R16 相比 R15 有哪些改进?

 

R16 是基于 SA,也就是独立组网的。由于 R15 已经能完全实现面向个人用户的大带宽业务,因此,R16 的新增功能,基本是面向企业用户的。

 

主要有哪些新增功能呢?这里面罗列几个关键的。

 

基本搞定了全部 uRLLC 的功能。R15 实现 eMBB(移动大带宽),R16 实现 uRLLC(低时延高可靠),mMTC(大规模物联网)可能要等到 R17 了。

 

5G 三大应用场景实现进度表

 

有了 uRLLC,很多对时延要求较高的远程控制、实时传输应用就可以实现了,包括智能工厂场景、远程驾驶场景、远程医疗场景,所以说为啥之前 5G 很多政企应用做不起来,其实是网络还不支持,现在网络的障碍就扫除了。

 

基本搞定了 5G 车联网。R16 在 V2X 上大做文章,V2X 是 vehicle to X 的缩写,其中 X 可以理解为咱们解方程里的未知数 X,或者说是 everything,即将汽车连接至一切。

 

具体来说,V2X 包括汽车互联汽车(V2V)、汽车互联基础设施(V2I,I=infrastructure)、汽车互联互联网(V2N,N=network)和汽车互联行人(V2P,P= Pedestrian)。

 

V2X 的 4 种形式


目前我们所指的 V2X 都是 C-V2X,也就是 Cellular-V2X,Cellular 是蜂窝网络的意思,这里的蜂窝网络就是指咱们 4、5G 网络使用的移动通信方式。而 R16 协议,基本完整实现了 5G 下的 C-V2X 功能,包括系统架构、安全、计费、车辆与各类设备连接等各个方面,实现车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等车联网功能。

 

也就是说 R16 之后,车联网正式上道了(关于车联网与自动驾驶可以参考我这篇文章华为“鸟悄”的在这个领域做大了)。

 

增强了网络切片功能。网络切片是核心网的主要功能,与基站侧关系不大。在网络切片下,相同或不同的核心网设备(包括控制面和用户面),可以通过虚拟化的方式,为不同类型的业务生成虚拟的网络通道,虽然不同数据还是跑在相同的设备上(也可能不同),但是彼此之间仿佛完全隔离。

 

网络切片示意图

 

网络切片有啥好处?一方面是安全,某些企业的数据传输可以完全和其他数据隔离开。另一方就是方便按照业务属性切片,比如低时延的业务都走一个切片、大连接的数据都走一个切片,这样对他们的处理方式是相同的,更容易实现业务差异化需求。

 

网络切片示意图


网络切片只有在 SA 独立组网下才能支持,其中 5G 核心网相比 4G 完全新增的网元 NSSF(网络切片选择功能)就是为了切片而生。终端(手机、物联网设备、车等)在会话建立过程中携带一个叫做 S-NSSAI 的标识,而 NSSF 则会根据该标识确定终端要被切到哪个切片内。

 

R15 已经部分支持了网络切片,R16 则更加完善了切片功能。

 

当然,R16 还提出了其他很多新增功能,由于其他功能影响不大,大家了解下就好。

 

公众号“5G 通信”整理的 R16 新增功能

 

04 R16 后 5G 完结了吗?

其实在前文已经剧透了,R16 依然没有完整实现 5G 当初吹得牛 B,5G 三大应用场景中的 mMTC 主要还要等着最早 2021 年底冻结的 R17 协议来实现。

 

但是 R16 基本已经解决了非大规模物联网下 2B 场景的很多痛点,因此 R16 后网络条件已经具备,就等着设备商升级、运营商部署、政企应用上马了,未来一年 5G 能在 2B 上做到啥程度,是骡子是马出来溜溜吧。