5G进入下半场，卫星通信和XR等领域有望取得突破

　　长久以来，通信产业从2G、3G、4G发展到5G，移动通信技术大概按照每十年一个代际的速度向前发展。

　　进入5G时代后，为了实现全球技术演进的协同，全球最大的国际通信标准组织3GPP会定期将一批5G技术标准冻结，也就是5G Release版本。

　　目前5G总共规划了6个Release版本，当下最新版本是2月底即将冻结的Release 18（简称Rel-18），它与随后的Rel-19和20被统称为5G Advanced（简称5G-A）。

　　2月26日，在西班牙巴塞罗那开展的世界移动通信大会（MWC）上，中国移动等多家公司也发布了5G-A的最新商用计划。

　　今年是5G发展的第五个年头，工信部一直在鼓励推动5G-A的发展。对于用户来说，5G-A最直观的感受是速度的巨大提升，5G速度将达到每秒10GB。

　　伴随着5G速率的进一步提升，相关应用数量在不断增加，用户对观看视频、打视频电话等体验的要求也越来越高。工信部在推动的信号升级计划，就会重点提升用户在移动过程中的信号切换体验。

　　5G-A不仅是5G发展进场的下半场，也被视为6G研究的初始阶段，两者相互交织密不可分。

　　从Rel-18开始，产业界已经对XR（扩展现实）、卫星通信和无源物联网等领域进行了诸多探索，在人工智能技术加持下，这些领域将有更多成熟的应用落地。

　　无论是通信产业、互联网产业还是民用航天产业，也都将受益于5G-A的技术进步，并最终改变终端用户的体验。

　　聚焦人工智能研究

　　在5G-A未来的发展中，行业将重点研究面向下一代无线接入网络的人工智能（AI）和机器学习技术（ML）。人工智能有望在信道反馈、波束管理和精准定位方面发挥重要作用。

　　高通公司与国内几大电信运营商、无线通信标准组织和通信企业有广泛合作。高通技术与标准副总裁李俨告诉界面新闻，在Rel-19标准的研究中，将采用类似于生成式人工智能的概念，也就是“two side”信道反馈。

　　该技术能将发射和接收端数据进行结合，通过AI运算来优化对信道的识别与感知，提升用户的网络下行吞吐量，并减少上行开销。

　　人工智能还将被应用在网络侧，来优化无线网络的控制，提高移动性管理能力。

　　在5G-A阶段，运营商有望借助于AI直接和辅助定位模型，面向不同的室外和室内场景，提升定位精度，精准识别和预测用户的切换方向，并选择对应的基站进行监管。

　　这能让基站及时接入切换进来的手机，改善用户在物理空间移动过程中的信号切换体验。

　　XR的核心难题有望被解决

　　目前XR最敏感的问题就是时延和掉帧问题，在Rel-19版本中将重点增强这方面的性能，极大改善XR的应用体验。

　　采用多通道传输的方式后，将多个链路捆绑在一起，当一个通道出现问题时，其他通道仍然可以正常工作，从而降低整体拥堵的概率，提高可靠性。

　　业界还需要考虑如何在多个通道之间进行数据合并，以及在丢失包时如何快速恢复的问题。这个过程的难度很大，因为所有操作都需要在1~2毫秒内完成，但完成后的体验提升将是显著的。

　　在高通与工体合作的XR实验场景中，经过技术优化，一个小区能支持的用户数量提升了3倍，这使在小区范围内组织XR电竞赛事成为可能。

　　更值得关注的是，在去年苹果发布Vision Pro之后，如果出货量达到预期，市场反响不错，也将直接推动整个XR乃至元宇宙产业的发展。

　　卫星通信发展提速

　　随着低空经济话题这两年越来越热门，NTN（Non-Terrestrial Network非地面网络）也备受关注，它主要覆盖在空中运行的通信网络。

　　目前业界主要聚焦在MEO/LEO（中/低地球轨道）卫星和GEO（地球静止轨道）卫星两大类。其中GEO卫星位于36000公里以上的地球静止轨道，用户与卫星之间的相对位置保持不变。

　　而LEO（低地球轨道）卫星位于500至1200公里的高度，目前比较热门的卫星互联网业务大多依赖于此。比如马斯克SpaceX公司的Starlink卫星就部署在600公里高度。

　　低轨卫星距离地面较近，信号强度较大，需要实现大带宽的通信，并且保持良好的通信质量。

　　在此前的技术方案中，产业采用的是弯管方式，即通过卫星进行信号转发，所有的处理工作都放在地面。未来在Rel-19版本中，卫星将成为一个基站，负责处理这些信号。

　　将信号处理前移有很多好处。首先能提高信噪比，提高接收的可行性。因为转发去卫星再发回地面会产生额外的两倍噪声，直接在卫星上处理只会产生一倍噪声。

　　其次，星间协调将成为可能，卫星之间能通过激光链路进行通信，实现空中的多传输体分级，让两个卫星进行协同。

　　在未来一两年中，随着低轨卫星数量的增加，更多民营资本开始介入卫星通信领域，未来将有能力做几兆带宽的网络速率。

　　比如SpaceX与T-Mobile的合作，将卫星连接到手机，已经开始进行基础短信类的测试，h甚通话能力的测试也在预期之内。而AST SpaceMobile的进度更快，已经在手机上提供大于1兆速率的上网服务以及通话服务。

　　无源物联网有望成为现实

　　在Release 19中也特别提出了一个概念：Ambient IoT（无源物联网）。

　　在当下的通信领域，所有设备都需要配备电池，电池的体积决定了整个设备的大小。但用户需要的某些功能其实功耗很低，自然环境中的蓄电就能满足，不需要独立的电池。

　　将自然界中的能量收集起来后，可以用反射或者放大的方式再把信号发出来。去掉电池后，仅含天线和半导体元器件的设备就能做得小巧轻薄，像印刷卡片一样贴在任何物品上，实现类似于RFID（射频标签）的无源。

　　如果将设备的功耗做到很小，比如只有1毫瓦，就能实现在几米范围内的信号传输。在这个框架下，3GPP还允许将范围做得更大，通过持续收集能量的方式，在固定时间之后将这些能量释放出来，就可以传输得更远。

　　Ambient IoT就可以实现这个更远的传输，这项功能的开发对整个物联网，尤其是低功耗、低成本的物联网有巨大的推动作用。