2.2 标准演进

5G Release 15（Rel-15）标准发布之后，3GPP并没有停止脚步，5G标准在不断地演进和增强，如图2-8所示。

Rel-15在制定过程中，力求以最快速度产出“能用”的标准，满足2020年大规模商用部署的需求。北京时间2020年7月3日晚，3GPP宣布Release 16（Rel-16） ^[11] 标准冻结，标志着5G第一个演进版本标准的完成。Rel-15是5G标准的基础版本，主要聚焦于5G应用初期对eMBB、uRLLC最基本功能的定义；Rel-16则对其进行了增强和补充，实现5G NR从“能用”到“好用”，围绕“新能力拓展”“已有能力挖潜”和“运维降本增效”三个方面，对5G系统进行了进一步的完善和增强，更好地服务于行业应用。

Rel-16不仅是在Rel-15基础上的性能增强，更是侧重于通过满足多个行业领域的功能要求，简化和优化5G网络的部署，扩大5G的生态系统。Rel-16在此方面的功能主要包括uRLLC增强、对垂直行业和局域网（Local Area Network，LAN）服务的支持、增强车联网（Vehicle to Everything，V2X）技术的支持、5G定位和定位服务、5G卫星接入、增强网络切片、未授权频段接入等。面向工业互联网应用，Rel-16对uRLLC、mMTC能力进行补充，聚焦功能扩展和效率提升，进一步增强了5G服务行业应用的能力。在Rel-15中，5G网络的基本KPI已经得到明确，如传输速率、时延特性要求等，Rel-16引入新技术支持1μs同步精度、0.5～1ms空口时延、99.9999%的可靠性和灵活的终端组管理，最快可实现5ms以内的端到端时延和更高的可靠性，支持工业级时间敏感业务。此外，Rel-16引入了多种5G空口定位技术，定位精度提高10倍以上，达到米级。面向车联网应用，支持了车与车（V2V）和车与路边单元（V2I）直连通信，通过引入组播和广播等多种通信方式，以及优化感知、调度、重传和车车间连接质量控制等技术，实现V2X支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。

总体而言，Rel-16的技术演进有助于进一步提升5G网络服务质量，提升用户体验，扩大5G产业规模，更好地赋能各行各业的转型和升级。Rel-16所带来的与垂直行业赋能相关的能力增强包括如下几种。

（1）实现米级定位（室外水平定位精度为10m，室内水平定位精度为3m），并与卫星、蓝牙、传感器等技术结合，进一步实现亚米级定位。

（2）通过终端节能，延长电池工作时间，可以在中等业务负载下节约空口能耗35%左右，节约整机能耗11%左右。

（3）移动性增强方面，“0ms”方案能避免切换中的用户面数据中断，保证UE在切换过程中一致性的速率体验，而基于条件切换的健壮性增强方案能提升控制面的健壮性，提升切换的成功率。

（4）uRLLC增强，在满足空口低时延需求（如0.5～1ms）的同时，增加对更大数据速率的支持，将端到端可靠性从99.999%提高到99.9999%。

（5）5G车联网V2X，满足业务3～10ms端到端时延、99.999%的可靠性、10～1000Mbps高速率等需求，实现5G V2X与LTE V2X车联网的互补共存。

3GPP于2020年3月启动5G Release 17（Rel-17） ^[12] 标准化工作，于2022年6月完成Rel-17版本冻结。Rel-17在已有版本的基础上进一步聚焦场景需求扩展和网络能力增强。针对场景需求扩展，引入了轻量级终端技术（RedCap），面向工业无线传感器、视频监控、可穿戴设备等中高端mMTC，进一步优化NR设计；基于Rel-16非地面网络（NTN）研究，继续完成NR支持卫星通信所需的标准化工作；引入多播与广播业务，支持用户在任何无线资源控制（Radio Resource Control，RRC）状态下的多播/广播业务的数据接收。针对网络能力增强，包括NR覆盖增强，针对瓶颈信道研究覆盖增强方法；多SIM（Subscriber Identity Module，用户识别模块）卡增强，研究在UE硬件受限下采用多SIM卡时的增强方案；小数据包传输增强，针对小数据包和非激活态数据包传输优化设计；52.6GHz以上NR，针对更高频段支持NR的新的参数设计。

此外，Rel-17还包括对Rel-16技术的进一步增强，如多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）增强、工业物联网（Industrial Internet of Things，IIoT）和uRLLC增强、接入与回传一体化（Integrated Access and Backhaul，IAB）增强、自组织网络（Self-Organized Network，SON）/最小化路测（Minimization of Drive Test，MDT）增强、非公共网络（Non-Public Network，NPN）增强和超级上行增强等。

经过三个版本的演进，5G NR标准已经日益成熟。面向未来，6G将在2030年左右具备商用能力，为了推动形成新的一波网络发展，3GPP从市场发展的角度，将Release 18（Rel-18）以后的5G演进标准定义为5G-Advanced ^[13] ，5G标准演进也即将进入崭新的时代。Rel-18于2021年年底立项，预计2023年年底冻结。

在网络架构方面 ^[14] ，5G-Advanced网络将沿着云原生、边缘网络以及网络即服务的理念发展，满足网络功能快速部署、按需迭代的诉求。在网络技术方面，5G-Advanced网络能力将沿着“智慧、融合和使能”三个方面持续增强。其中，“智慧”将聚焦于提高网络智能化水平，降低运维成本，进一步促进智能化技术在电信网络中的应用和融合，开展分布式智能架构，以及终端与网络协同智能的研究。“融合”将促进5G网络与行业网络、家庭网络和天地一体网络融合组网，协同发展。“使能”将继续助力5G网络服务垂直行业，在完善基础的网络切片、边缘计算标志性能力的同时，将支持交互式通信、广播通信等让网络服务“更多元”；在端到端质量的测量和保障、方案简化方面让网络质量“更确定”；在时间同步、位置服务等方面让网络能力“更开放”。

展望Rel-18，相信不论是基于传统技术的进一步增强，还是新领域、新方向的研究与探索，都将为5G-Advanced演进注入新鲜的活力，也将为未来的6G时代奠定坚实的基础。