什么是5.5G，5.5G的技術(shù)演進(jìn)路線

前段時(shí)間是6月6日國(guó)內(nèi)5G發(fā)牌紀(jì)念日，加上6月9日又是R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，所以行業(yè)里特別熱鬧，活動(dòng)特別多。

這些密集的商業(yè)活動(dòng)，催生了大量的新聞報(bào)道，引起了全社會(huì)對(duì)5G、5.5G、5G-Advanced、R17、R18的關(guān)注熱潮。

對(duì)外行人來(lái)說(shuō)，會(huì)比較迷?！?/p>

什么是5G-Advanced？什么是5.5G？為什么不是6G？5.5G和5G，到底有什么不同？…

今天，我就試著用“說(shuō)人話”的方式，把5.5G的來(lái)龍去脈給大家嘮清楚。

█?到底什么是5.5G

5.5G，大家應(yīng)該都知道了，其實(shí)就是5G和6G之間的過(guò)渡階段。

眾所周知，移動(dòng)通信技術(shù)差不多是每十年一代。

但是，因?yàn)榧夹g(shù)發(fā)展得實(shí)在太快，所以，整數(shù)代與整數(shù)代之間，技術(shù)差異太大。這時(shí)，就需要對(duì)中間階段的技術(shù)進(jìn)行一個(gè)命名，以顯示和前代、后代的區(qū)別。

這種玩法，早在2/3G時(shí)就開(kāi)始了。GPRS就曾被稱為2.5G，介于2G GSM和3G UMTS之間。還有個(gè)更離譜的2.75G，也就是EDGE。

LTE出現(xiàn)的時(shí)候，因?yàn)榧夹g(shù)指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到ITU國(guó)際電聯(lián)對(duì)于4G的要求，所以也被稱為3.9G。后來(lái)，基于LTE，搞出了LTE-Advanced，才是真正的4G。

在5G還沒(méi)誕生之前，行業(yè)里也搞過(guò)4.5G、pre5G這樣的叫法，但是時(shí)間很短，曇花一現(xiàn)。

這次，基于5G的演進(jìn)，人們沿用了以往的習(xí)慣，所以命名為5.5G。其實(shí)，5.5G的本質(zhì)，就是5G-Advanced。

熟悉通信行業(yè)的同學(xué)都知道，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP，是通過(guò)不停發(fā)布Release（版本），來(lái)推動(dòng)技術(shù)演進(jìn)研究的。每個(gè)Release包括一堆技術(shù)，大家拼命開(kāi)會(huì)，討論敲定了技術(shù)細(xì)節(jié)，然后投票通過(guò)，就算是Release的凍結(jié)。

這個(gè)Release呢，差不多是每?jī)赡瓿鲆粋€(gè)。但是通信網(wǎng)絡(luò)制式，又是每十年左右出一代。那就意味著，每一個(gè)整數(shù)代，大約要經(jīng)歷5-6個(gè)Release。

這次出現(xiàn)5.5G，其實(shí)就是把R15-R17作為5G標(biāo)準(zhǔn)的第一階段，而R18-R20作為5G標(biāo)準(zhǔn)的第二階段，進(jìn)行細(xì)分。等到R20結(jié)束后，差不多6G就該登場(chǎng)了（2028-2030年左右）。

所以說(shuō)，5.5G（5G-Advanced）就是5G和6G之間的過(guò)渡和銜接，大概會(huì)持續(xù)5年以上。

5G-Advanced被正式確定為5G演進(jìn)的名稱，是在2021年4月。2021年12月，3GPP SA2全會(huì)通過(guò)投票，確定了R18版本的28個(gè)研究課題，相當(dāng)于確定了5G-Advanced的第一波關(guān)鍵技術(shù)。

小棗君掐指一算，R18凍結(jié)應(yīng)該是在2023年的年底，甚至2024年的上半年（考慮到疫情的不確定性）。再加上版本凍結(jié)后，產(chǎn)業(yè)起碼要一年時(shí)間才能成熟。

所以，等到大家真正見(jiàn)到5G-Advanced落地，那也是2025年上半年的事。距今還有三年，大家不用太著急。

R18的時(shí)間點(diǎn)規(guī)劃（圖片來(lái)自3GPP）

█?5.5G包括了什么內(nèi)容？

說(shuō)完了5.5G的時(shí)間線，再來(lái)具體看看5.5G到底有什么新內(nèi)容。

其實(shí)，5.5G作為過(guò)渡，想要有什么顛覆性的變化，那是不可能的。即便是6G，目前也看不出什么“驚世駭俗”黑科技的影子。

5.5G的主要使命，有兩個(gè)：

一是查漏補(bǔ)缺，把5G不足的地方修正一下、加強(qiáng)一下。二是新開(kāi)副本，根據(jù)行業(yè)的發(fā)展變化，蹭一下熱點(diǎn)，給6G提前踩踩雷。

5G目前的發(fā)展情況，坦率地說(shuō)，屬于有喜有憂，各占一半。

商用三年，錢(qián)砸了不少，網(wǎng)絡(luò)也基本建起來(lái)了。160多萬(wàn)個(gè)站，4億多的用戶，地級(jí)市100%的覆蓋率，成績(jī)可謂亮眼，放眼全球，都是無(wú)法超越的存在。

但是，在C端用戶體驗(yàn)方面，用戶并沒(méi)有反饋明顯的感知差異。5G沒(méi)有獲得所期望的好評(píng)，反而還背了4G限速的鍋。

在B端用戶這邊，5G目前仍處于落地焦灼狀態(tài)，雖然行業(yè)應(yīng)用案例達(dá)到2萬(wàn)以上，但仍以集中資源重點(diǎn)保障的頭部用戶為主。很多建設(shè)資金，也是來(lái)自政府投資。說(shuō)白了，5G還是“王謝堂前燕”，沒(méi)有飛入“尋常百姓家”。

5G的問(wèn)題涉及到芯片成本、外部宏觀環(huán)境、企業(yè)自身管理等諸多因素，我之前專門(mén)說(shuō)過(guò)，今天就不再嗶嗶了。

5.5G作為5G的技術(shù)演進(jìn)，也無(wú)法解決困擾5G發(fā)展的非技術(shù)性問(wèn)題。所以，它只能選擇視而不見(jiàn)，解決技術(shù)上的問(wèn)題，做點(diǎn)能做的事情。

技術(shù)上能做的是哪些呢？說(shuō)白了，還是速度、時(shí)延、連接規(guī)模、能耗等老一套。在技術(shù)指標(biāo)上繼續(xù)挖潛，繼續(xù)擠牙膏。

在5G泛在千兆體驗(yàn)、百億連接的基礎(chǔ)上，5.5G將指標(biāo)進(jìn)一步升級(jí)，提升為：泛在萬(wàn)兆體驗(yàn)，千億連接。

具體來(lái)說(shuō)，5G-Advanced將必須實(shí)現(xiàn)下行萬(wàn)兆（10Gbps）、上行千兆（1Gbps）的峰值速率，以及毫秒級(jí)時(shí)延、低成本千億物聯(lián)。

為了迎合現(xiàn)在越來(lái)越熱的定位需求（尤其是室內(nèi)定位），5G-Advanced還重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了自己將具備更強(qiáng)的終端感知能力，以及高精定位能力。這些能力，意味著5G已經(jīng)不再僅限于連接技術(shù)了，超過(guò)了通信的范疇。

專家和廠商們?yōu)榱梭w現(xiàn)5.5G和5G的差異，還在5G傳統(tǒng)場(chǎng)景三角的基礎(chǔ)上，又升級(jí)了一把，變成了六角。新增的是UCBC（上行超寬帶）、RTBC（寬帶實(shí)時(shí)交互）和HCS（通信感知融合）。

說(shuō)實(shí)在，除了HCS通信感知融合還說(shuō)得過(guò)去之外，UCBC和RTBC實(shí)際上應(yīng)該還是eMBB（超大帶寬）的范疇。

█?5.5G的技術(shù)演進(jìn)路線

我們具體看看5.5G的關(guān)鍵技術(shù)。

首先看看速率。速率是通信網(wǎng)絡(luò)的第一指標(biāo)，也是人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。

在目前電磁理論沒(méi)有突破的情況下，5G所有的速率優(yōu)勢(shì)，其實(shí)都是頻譜帶寬換來(lái)的。

就跟種田一樣，就這么大的一塊田，你不管怎么精細(xì)照料，用農(nóng)藥化肥、用雜家水稻，它的產(chǎn)量都是有限的。

調(diào)制方式已經(jīng)256QAM、1024QAM了，再往上，對(duì)信道條件要求太高，對(duì)算力算法的消耗也很大。多址復(fù)用，信道編碼，該用的也都用了，基本逼近了香農(nóng)極限，實(shí)在沒(méi)有多少提升空間了。

剩下唯一能做的，只能是在頻譜上做文章。

要么，搞動(dòng)態(tài)頻譜共享，其實(shí)就是把已有的頻譜“盤(pán)活”，把3G/4G的頻譜，靈活借用到5G，增強(qiáng)帶寬。

要么，搞載波聚合，利用共建共享，把大家手上所有的頻譜聚集起來(lái)，實(shí)現(xiàn)帶寬提升。

為了搶頻譜，3GPP還把主意打到了Wi-Fi頻段上，打算在2.4GHz和5GHz這種免費(fèi)頻段上，搶點(diǎn)頻譜來(lái)用。這就是5G NR-U（5G NewRadio in Unlicensed Spectrum）。

5.5G的更大垂涎目標(biāo)，是6GHz頻段。這塊大肥肉，誰(shuí)都想要，Wi-Fi?6E和Wi-Fi?7也想要，所以，爭(zhēng)奪非常激烈。

運(yùn)營(yíng)商想要實(shí)現(xiàn)5.5G下行萬(wàn)兆的峰值速率，必須將當(dāng)前擁有的頻譜資源，從百兆Hz級(jí)別提升到千兆Hz級(jí)別。

從我們國(guó)家一向偏向蜂窩網(wǎng)絡(luò)，主張國(guó)企主導(dǎo)的風(fēng)格來(lái)看，運(yùn)營(yíng)商拿到國(guó)內(nèi)6GHz頻段的概率還是很大的。

再加上，我們?cè)谶@個(gè)范圍（中頻）的可用頻段資源確實(shí)很少，運(yùn)營(yíng)商如果不搶6GHz頻段，未來(lái)就沒(méi)有出路。

除了下行之外，關(guān)于速率的另外一個(gè)突出問(wèn)題是上行。

隨著視頻監(jiān)控回傳、高清影視直播回傳、3D建模上云渲染等大上行業(yè)務(wù)需求的出現(xiàn)和爆發(fā)，通信行業(yè)專家們突然發(fā)現(xiàn)，自己對(duì)5G上行的需求估計(jì)不足，預(yù)留的帶寬不夠。

5G的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可以變化的。但是，一般來(lái)說(shuō)，下行和上行是8:2的關(guān)系。幀其實(shí)就是車廂，8個(gè)車廂用于向下運(yùn)貨，2個(gè)車廂用于向上運(yùn)貨。

這是基于我們手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的常用數(shù)據(jù)消費(fèi)習(xí)慣決定的。大家想想就明白了，我們大部分時(shí)間都是在看視頻，看網(wǎng)頁(yè)，玩游戲，所以，下行數(shù)據(jù)量需求，明顯大于上行（上傳）。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，有兩個(gè)辦法：一個(gè)是我以前介紹過(guò)的上下行解耦（鏈接），就是用覆蓋能力更強(qiáng)的低頻頻段，做上行，然后高頻用作下行。另一個(gè)，是在幀分配上做文章，將更多的幀用于上行，改變上下行比例。

值得一提的是，解決時(shí)延問(wèn)題，也是主要在幀和時(shí)隙上做文章。如果把幀變得更小、更靈活，相當(dāng)于汽車變摩托，就可以減小空口的時(shí)延值。

為了更靈活地實(shí)現(xiàn)上行、下行需求，3GPP還在傳統(tǒng)FDD和TDD的基礎(chǔ)上，搞靈活雙工，搗鼓了XDD，也就是FDD和TDD混在一起用。例如“下行頻分，上行時(shí)分”這種，把靈活性玩到極致，怎么高興怎么來(lái)。

“頻譜換帶寬”之后，不可避免要遇到覆蓋問(wèn)題。

我之前文章反復(fù)提到過(guò)，頻率越高的頻段，波長(zhǎng)越短，繞射能力差，覆蓋距離短。2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz，一個(gè)比一個(gè)覆蓋能力差，他們要搶的6GHz，覆蓋更差。

所以，要解決覆蓋問(wèn)題，又要做很多文章。

目前來(lái)看，主要的研發(fā)方向，就是天線技術(shù)。

華為的大佬說(shuō)，6GHz赫茲比2.6GHz頻段，在空間傳播損耗上多了7個(gè)db的損耗。想要彌補(bǔ)這個(gè)損耗，就必須搞比現(xiàn)在大規(guī)模天線陣列（Massive MIMO）更牛逼的超超超大規(guī)模天線陣列。

圖片來(lái)自華為，ELAA-MM就是超大規(guī)模天線陣列Massive MIMO

192/256個(gè)振子不夠，直接干到700甚至1000個(gè)振子以上。通道數(shù)也要跟著飆升，192個(gè)以上。

振子數(shù)量越多，波束賦形越厲害，把波壓得扁扁的，覆蓋距離就能增強(qiáng)。

空口能玩的花樣，真的不多。5.5G乃至6G的網(wǎng)絡(luò)核心指標(biāo)，基本上就指望頻譜和幀結(jié)構(gòu)，前路渺茫。

不過(guò)話說(shuō)回來(lái)，泛在萬(wàn)兆下行的場(chǎng)景到底有多少，我還是非常懷疑的。去年云宇宙爆火，帶動(dòng)了XR產(chǎn)業(yè)。即便是XR，也用不到萬(wàn)兆。

萬(wàn)兆需求有可能存在的，我能想到的，只有全息通信。說(shuō)實(shí)話，這玩意我覺(jué)得還很遙遠(yuǎn)。

說(shuō)完了無(wú)線空口，我們?cè)賮?lái)看看別的。

承載網(wǎng)就不說(shuō)了，傳輸技術(shù)一向都是自己玩的，和3GPP沒(méi)啥關(guān)系，5.5G也沒(méi)怎么提及。想要了解這部分知識(shí)，可以看我之前單獨(dú)分析過(guò)傳輸技術(shù)的演進(jìn)走向。

重點(diǎn)再看看核心網(wǎng)。

在5.5G里，核心網(wǎng)的發(fā)展方向還是老調(diào)重彈的“云網(wǎng)融合”、“云網(wǎng)一體”?，F(xiàn)在算力網(wǎng)絡(luò)很火，也有帶動(dòng)5G云核心網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的一些微妙變化。

5G目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核心網(wǎng)的云化、虛擬化。SBA架構(gòu)已經(jīng)落地成型。從效果來(lái)看，好處并不是很明顯。照我個(gè)人的看法，其實(shí)還是偽虛擬化，廠商強(qiáng)綁定。

運(yùn)營(yíng)商正在做的是，是融合。也就是說(shuō)，將2/3/4G核心網(wǎng)，全部融入到5G云核心網(wǎng)里面，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減小網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維負(fù)擔(dān)。

在云網(wǎng)融合的大趨勢(shì)下，運(yùn)營(yíng)商很有將電信云徹底與互聯(lián)網(wǎng)云合并的沖動(dòng)，但是步子有點(diǎn)大，不是太敢這么干。畢竟電信業(yè)務(wù)是自己的根基，萬(wàn)一出問(wèn)題，擔(dān)不起這個(gè)責(zé)任。

在現(xiàn)有云化的基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商也在考慮進(jìn)一步推動(dòng)云原生，希望讓自己的云變得更靈活，更適合開(kāi)發(fā)和測(cè)試。云原生還有一個(gè)好處，就是可以通過(guò)軟件優(yōu)化，進(jìn)一步提升硬件資源的利用率，也就是提高投資回報(bào)率（還是為了省錢(qián)）。

核心網(wǎng)深入云化，據(jù)說(shuō)也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生安全的一個(gè)前提條件。

我對(duì)內(nèi)生安全了解的不多，但是我一直覺(jué)得這個(gè)概念比較懸乎。我覺(jué)得所有的安全都應(yīng)該是基于算力的，單純從架構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，就能實(shí)現(xiàn)安全，是一件無(wú)法想象的事情。（改天專門(mén)聊一下這個(gè)話題。）

提到云核心網(wǎng)，就不得不提到邊緣計(jì)算。

邊緣計(jì)算是云計(jì)算算力的下沉，它給運(yùn)營(yíng)商打開(kāi)了一個(gè)全新世界的大門(mén)。運(yùn)營(yíng)商們突然發(fā)現(xiàn)，原來(lái)自己網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，都可以部署算力。由此，孵化出了很多的應(yīng)用場(chǎng)景。尤其是面對(duì)企業(yè)toB專網(wǎng)方向，邊緣計(jì)算可以滿足很多低時(shí)延、大帶寬場(chǎng)景的要求，所以發(fā)展前景廣闊。

互聯(lián)網(wǎng)廠商和運(yùn)營(yíng)商，都盯上了邊緣計(jì)算這塊大蛋糕，運(yùn)營(yíng)商手里有網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)廠商手里有云技術(shù)，所以互有攻守。

有一個(gè)技術(shù)，在無(wú)線接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)都有落地，而且是現(xiàn)在通信行業(yè)研究的熱門(mén)，那就是AI人工智能。

AI是個(gè)萬(wàn)金油。它是算力的一種表現(xiàn)形式。

通信領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)，發(fā)展到最后，都是數(shù)學(xué)和計(jì)算。例如高階調(diào)制（1024QAM以上），例如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、仿真，例如承載網(wǎng)SDN的路徑規(guī)劃，再例如核心網(wǎng)的切片編排、資源調(diào)度。

5.5G階段，各個(gè)通信企業(yè)會(huì)繼續(xù)加強(qiáng)AI的投入力度。有的是為了實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的算法，提升網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，改善用戶體驗(yàn)。有的是為了搞模型，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自管理、自主故障恢復(fù)，減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本。也有的是為了節(jié)能省電，判斷負(fù)荷變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整功率。

未來(lái)幾年，相信會(huì)有大量的“AI+通信”案例出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維模式可能會(huì)發(fā)生顛覆性的變化。

除了增強(qiáng)自身已有的能力之外，5.5G還在試圖探索更多的應(yīng)用領(lǐng)域。

其中，就包括高精度定位、測(cè)距和感知增強(qiáng)。這類的需求主要來(lái)自車輛定位管理、物流跟蹤以及資產(chǎn)管理。主要應(yīng)用的方向是衛(wèi)星無(wú)法覆蓋的室內(nèi)場(chǎng)景，以及衛(wèi)星和其它技術(shù)無(wú)法達(dá)到的高精度場(chǎng)景。

在專家們的設(shè)想中，5G不是僅僅用于通信的，還可以像雷達(dá)一樣，對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知，捕捉和測(cè)算出目標(biāo)對(duì)象的距離、速度和形狀。這就是所謂的“通感一體化”。

空天一體化，也是5.5G的研究重點(diǎn)。限于篇幅，改天專門(mén)再聊吧，先挖個(gè)坑。

最后我想說(shuō)一下無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)。

前面我說(shuō)過(guò)，5.5G也是要蹭熱點(diǎn)的，元宇宙要蹭，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)也要蹭。

我以前曾經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)（鏈接）。其實(shí)說(shuō)白了，就是終端不帶電源、電池。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，去“照射”終端，讓終端像公交卡RFID技術(shù)一樣，感知網(wǎng)絡(luò)的“照射”，做出反應(yīng)，從而反饋數(shù)據(jù)。

它具備低成本、零功耗、易部署的優(yōu)勢(shì)，將來(lái)我們所有的零售商品，都可能搭配無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)商家對(duì)商品的管理。

這個(gè)技術(shù)也沒(méi)有想象得那么簡(jiǎn)單，除了空口需要更簡(jiǎn)潔的協(xié)議之外，安全認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，都有很多的工作要做。5.5G潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也很多，在無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)方面，自己不一定占優(yōu)勢(shì)。

█?結(jié)語(yǔ)

好了，洋洋灑灑說(shuō)了那么多，大家應(yīng)該對(duì)5.5G有所了解了。它的關(guān)鍵技術(shù)其實(shí)還有很多，但大致方向我基本上都已經(jīng)提到了。

5.5G的發(fā)展思路，和前幾年我們研判6G時(shí)的預(yù)測(cè)，基本是一致的。

概括來(lái)說(shuō)，就是能力強(qiáng)化、引入AI、以及功能融合。讓自己變得更強(qiáng)、更易于維護(hù)、更綠色環(huán)保、更省錢(qián)省人力，這樣才能更好地發(fā)揮自己聯(lián)接力的價(jià)值，為算力服務(wù)，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。

R18目前已經(jīng)上路，5.5G究竟何去何從，讓我們拭目以待吧。
編輯：黃飛

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