5G似乎已经主导了近十年的讨论。看起来是这样——因为重要的、有影响力的事情需要时间——但关键的或许还在后面。尽管5G技术日趋成熟，但3GPP标准仍在继续发展，标准中的新功能不断转化为产品，并且更多的频谱正在被使用。5G已经成为一种全球性的力量，随着它向5G高级演进，并将连接、计算和人工智能(AI)融合在互联的智能边缘，它的影响和普及性只会越来越大。

　　这个未来是什么样子的？在美国加利福尼亚州圣地亚哥举行的高通5G峰会上，在一系列大师班会议中，一些主流公司领导人审视了这些议题，深入探讨了全球频谱格局和前景、3GPP Release 17带来的新功能以及人工智能在5G中的作用。

一、扩大5G频谱？这是个问题

　　在讨论频谱时，负责监管事务的高通副总裁Aspasia Paroutsas将其描述为“不可或缺但有限的资源”，运营商必须尽可能最有效地利用频谱。她说，从数据来看，如今普通消费者每月使用大约11GB的数据；到2027年底，这一数字预计将增长到每月41GB。“为了支持所有这些不断增长的需求，我们需要更多的频谱。但与此同时，我们需要找到更高效、更创新的方式来分享这一频谱。”她说，一个典型的例子是美国运营商、FCC和其他利益相关者如何合作共享CBRS频段（Citizens Broadband Radio Service，公民宽带无线电服务，它使企业能够构建自身的私有4G/5G网络产品，是从3.5GHz到3.7GHz的无线电频谱频段）。在这种情况下，有一个三层频谱接入系统(SAS)与一个环境传感网络(ESN)相结合，该网络可以动态检测现任用户正在使用什么频谱，以及在哪里按照优先级方案促进接入。频谱创新的另一个领域是共享毫米波接入。高通提出了一种机制，利用毫米波频率的高度方向性，共享37 GHz频段的600兆赫频谱。另一个有前景的频谱共享机制是新的无线电无执照(NR-U)，允许5G和Wi-Fi共享对无执照（非授权）的5GHz和6GHz频段的访问。

　　从上述情况看，频谱稀缺以及扩大频谱利用正在成为全球5G运营商的共同话题。这已经在欧美地区引发了广泛的频谱战争问题，涉及众多利益相关者。在实践中，作为第一个为垂直行业规划3.6GHz中频段的欧盟国家，德国监管机构修改了法规，允许电信运营商也可以使用该段频率。此前（2019年11月），德国监管机构（BNetzA）为行业专网规划了3.7-3.8GHz频率。可见，未来运营商与行业私有专网在3.6GHz的争夺或更为激烈。另一方面，按照上周报道，来自18个欧洲国家的57个协会和公司联合起来发起了一场“呼吁欧洲（Call to Europe）”运动，敦促政策制定者和监管者为广播和无线制作设备保留较低的UHF频段(470-694 MHz)。其背景是：上述频段可能被移交给想要5G服务频谱的电信公司，而广播机构则迫切需要保留这些频段（参考《欧洲5G发展中的频谱战争》）。根据最新的情况，欧洲广播服务商强烈反对任何要求收取网络（频谱）费用或其他类型的“直接捐款”举措（以资助欧洲正在进行的电信基础设施发展）。

　　在美国，正积极参与频谱拍卖的传统卫星电视服务商Dish希望将12GHz频段用于5G，但反对者已经升级了他们支持Starlink的活动。SpaceX敦促Starlink用户加入对抗Dish的战斗。再如，美国5G for 12 GHz联盟认为，工程分析表明共享是可能的，而SpaceX对此提出质疑，OneWeb则直接表示，12 GHz频段的5G将干扰其卫星服务。这其中，Starlink、OneWeb和SpaceX需要相应频段使用低地球轨道(LEO)卫星。

　　为了应对这些问题，美国众议院能源和商业委员会一致批准了2022年频谱创新法案，该法案将扩大FCC的拍卖权限，并指导政府为5G寻找额外的中频段频谱。

二、看看冻结的5G Release 17

　　Release 17是3GPP第三阶段5G标准，于2022年6月完成版本协议代码冻结。而高通是3GPP标准化机构的重要力量。高通公司技术标准副总裁Juan Montojo在6月份举办了一场关于Release 17内容的培训课程，将突出的功能分为两大类：5G系统级增强和将标准扩展到新型设备。在系统层面上，Juan Montojo呼吁进一步增强MIMO改进高容量毫米波频带上行链路的新能力；功耗增强；5G向无牌照频段扩展；以及部署毫米波RF中继器的新能力，以快速且经济高效地增加高频段网络的密度。

　　在将5G扩展到新领域方面，3GPP已经批准了NR Light或RedCap（为了匹配对速率、设备成本和电池寿命等要求介于eMBB、uRLLC和mMTC之间的这些用例，3GPP在R17版本中定义了对RedCap NR设备的支持包括工业传感器、监控摄像头和可穿戴设备。），它有效地调整了5G的规模，以适应需要更低复杂性、更低功耗、更高网络效率和覆盖优化的更小尺寸设备的中间层用例。注意，不要将RedCap与NB-IoT或eMTC混淆，后者与NR Light相比性能较差。

　　其他扩展领域包括使用基于卫星的非地面网络(NTN),通过扩大现有网络将宽带延伸到服务不足的偏僻地区，并大规模支持物联网。另一个关键领域是在设备和网络端建立对扩展现实(XR)的标准化支持的基础——“20年前我们对语音做了同样的事情，”Montojo说。

　　不过，笔者认为：XR与5G的结合在技术上确实很紧密，但现实或许是另一个层面（参考《元宇宙就是信息鸿沟扩大下的歧途?》）。

三、人工智能在5G未来中的作用

　　对于5G和人工智能的结合，高通人士表示，无线领域的一些问题可以通过基本的系统理解和实践来解决。“但与此同时，我们也遇到了一些无线挑战。”这就是人工智能的用武之地。

　　对于工业4.0类型的应用，AI有助于优化5G系统，以支持关于延迟、可靠性和定位的严格KPI。“当你切断电线，你仍然必须保持所有的关键绩效指标”，高通人士说，“借助5G和人工智能，即使在充满挑战的室内环境和工业环境中，我们仍然能够满足严格的要求。这只有在人工智能辅助5G的情况下才可用。”

　　为了将这一愿景从实验室推向大规模的现实世界，高通今年早些时候宣布了其骁龙X70调制解调器-RF系统，该系统具有集成5G/AI处理功能。产品管理总监Frances Chen表示，在某些条件下，该组合在小区边缘提供了显著增加的下行链路吞吐量，并使用人工智能来改善毫米波波束管理，提高毫米波链路的鲁棒性，并提高UE的移动性。“我们基本上训练了网络模型来识别人和设备的交互，这样我们就可以准确快速地重新配置和重新定向天线。”

　　在笔者看来，“5G+云+AI”目前已成为数字经济的底座，5G如何进一步与AI结合确实是个问题。在针对未来十大技术趋势的预测中，众多机构都激励强调人工智能。在达摩院的趋势预测中，有很多条与人工智能相关，主要是人工智能在各个领域的应用，包括：第一，AI forsciece；第四，人工智能助力大规模绿色能源消纳，第五，柔性感知机器人；第六，高精度医疗导航。除了趋势一，其他均是人工智能的实践应用。可见，达摩院将人工智能置于很高的位置，并结合碳排减、智能医疗、机器人感知、云边协同这些应用案例。而Gartner则在趋势一（生成式AI）、趋势5（自动化系统）及趋势六（决策智能）中涉及AI。

　　另外，笔者也很关注5G未来的安全问题，包括事实安全和政治安全。前者如最近KDDI和加拿大罗杰斯公司的断网事件。其中，KDDI中断影响日本近4000万人，而罗杰斯公司19小时断电事件引来了政府的强力调查。对于政治安全，除了美国对华为、中兴的压迫外，笔者看到爱立信对云通信公司Vonage的收购因美国审查而推迟。一些海外分析人士曾估计，这些调查可能会推迟该交易获得美国监管机构的批准，甚至会导致交易流产。这或是欧美之间的政治安全问题。

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责任编辑：侯亚丽