联想5G6G技术白皮书2020版

白皮书旨在通过回顾移动通信技术演 进历程、总结 5G 通信和标准化关键技术以及业务应用状况,展望未来移动通信技术发展趋势,期望能为本领域提供一些有价值的参考,对引导业界为构造更加强大的 6G 移动通信系统进行铺垫。

2019 年被视为 5G 非独立组网(NSA)商用化元年,2020 年标志着 5G 独立组网(SA)商用化的发端。随着大规模商业部署的开展,以超宽带和低延迟为特征的 5G 通信基础设施正在推动千行百业逐步实现数字化转型。在此过程中,移动通信不仅预期为人类社会发展提供各种便利,更是通过支持日新月异的创新应用潜移默化地改变人类的生活方式、工作方式以及社交方式等等。未来十年,这种技术经济发展趋势将得到进一步深化。本白皮书旨在通过回顾移动通信技术演 进历程、总结 5G 通信和标准化关键技术以及业务应用状况,展望未来移动通信技术发展趋势,期望能为本领域提供一些有价值的参考,对引导业界为构造更加强大的 6G 移动通信系统进行铺垫。

首先,本白皮书通过技术标准和核心业务回顾了移动通信技术近 40 年的发展历程,基于 5G 技术发展的里程碑、主要设计目标、支持的频谱范围及网络部署模式初步展示了 5G 的概况。5G 技术于 2016 年正式更名为 5G 新无线(New Radio),以国际电联 ITU 定义的三大场景(增强移动宽带 eMBB、大连接 mMTC及超低时延高可靠 URLLC)作为设计目标,在全球范围和区域范围开展了 5G NR频谱分配,并在 3GPP 组织下进行了国际标准制定,是全球通信产业链几百家公司共同努力的研发成果。

接着,本白皮书详细探讨了 5G 场景需求以及 3GPP 5G 关键技术,力求阐明5G 的业务、技术特点及其底层设计逻辑。为有效支持上述三大典型场景所涵盖的丰富的性能指标,5G 关键技术庞大,复杂而精细。本白皮书将其规约为三个主要方面:基础技术是构成 5G 技术体系的基石,重点介绍了 5G 的物理层关键技术,如波形设计、帧结构设计、大规模天线设计等,以及用户的移动性管理;网络层关键技术侧重于 5G 系统的网络架构和网络层方向的一些重大技术创新;面向垂直行业应用列举了基于 5G 的车联网通信,低时延高可靠通信,以及物联网通信等重要技术。同时,我们展示了联想在 5G 技术及标准化活动中的积极贡 献和丰硕成果。

市场发展状况是对技术和标准优劣最直接的验证。通过分析可以看出,5G 移动通信的系统部署和用户普及比以往任何一代移动通信系统都更加快速。而 5G另一独特之处在于其通过对垂直行业的支持将服务对象从’人’的范畴扩展到进一步包含’物’的范畴,从而在实现工业 4.0 以促进社会生产力持续发展中起到至关重要的作用。联想预见到了 5G 将对信息通信融合(ICT)产生深远影响,对 5G技术领域战略投资中不仅很早开始布局技术标准领域的基础积累,而且重视关键技术的研发和落地。无论是作为中坚力量的终端设备(笔记本电脑,智能手机,AR 眼镜等),还是初具竞争力的网络设备(云化小基站,MEC 软件平台,MEC硬件等),到作为后起新秀的垂直行业解决方案(智慧教育,智慧医疗,智能制造,智能车联网等),联想 5G 相关的研发成果和产品从深度和广度上进行了全面突破。

5G 技术标准和商业部署的成熟正在催生人类社会对于信息需求的基本模式的变化,迫切要求信息处理能力的革命性提升,以加速发展以普及数字化、泛在连接化、高度智能化为特征的 6G 时代新型社会。6G 预期的新场景和应用所需要的超高速率,超大容量,极高的可靠性和极低的时延,需要建立在物理层可能提供的链路和系统容量之上。预计 6G 的底层将采用一系列新技术,包括新型工艺和材料,新型器件,新频段(太赫兹、可见光),新型双工复用方式,新型电磁波传播方式,以及新方法(人工智能应用于物理层设计)。与以往通信系统相比,6G 网络也预期取得根本性变革以保证更高精度端到端 QoS 或 QoE 的确定性业务提供,替代现有的尽力而为服务保障。从这个意义上说,在 6G 网络众多可预期的特征中,随处可及、泛在智能、安全可信显得尤为突出。

5G 作为新基建的核心领域之一,正在为助力经济转型升级和高质量发展发挥作用。6G 预期将通过提供极具创新的应用,彻底改变人类行为的各个层面。满足信息需求不断进步以赋予人类更加安全、便捷的生活,并促进社会生产力持续提升这一目标将为未来通信技术发展提供源源不断的灵感和动力。

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