近期，在匈牙利布達佩斯召開的3GPP RAN第96次會議圓滿落下帷幕，這是自2020年初受新冠疫情影響以來，3GPP首次以線下形式召開的會議。

R17作為5G標準第一階段收官之作，具有承上啟下的意義：一是5G R17標準宣布凍結，標志著5G第二個演進版本標準正式完成，二是證明了移動生態系統具有強大韌性，R18將開始對5G Advanced進行標準化，開啟了5G標準演進的第二階段創新。

圖 " 3GPP（來源：國信證券經濟研究所）

中國移動研究院相關專家對此做了形象生動地表述，如果說R15版本是5G技術標準的“毛坯”，那么R16版本可以理解為“精裝”，剛剛完成的R17版本就是“精裝”之上的“軟裝”，起到了點睛、添花的效果。

源起基金認為，5G R17 標準在對已有商用特性進行優化的基礎上引入 RedCap，有助于推動 5G 垂直行業應用深入，且R17支持非地面網絡（NTN），有助于推動衛星互聯網建設。放眼未來，5G R17 擴展毫米波頻段以及新頻段網絡設施的部署，將為通信設備廠商帶來發展機遇。

從R15到R17，一波三折的創新之路

R15作為5G標準的第一個版本，主要側重于增強移動寬帶（eMBB）的提升，即更快的網絡傳輸速率面向2C市場。從現網應用情況來看，第一個5G版本打下了良好的基礎，也為5G發展提供了整體架構，可以說是5G未來演進的奠基石。

來源：攝圖網

在頻譜方面，R15引入了對Sub-7GHz和毫米波的支持。在5G架構方面，R15支持可擴展和向前兼容，也就是說，之后的5G設計可以在Rel-15框架的基礎之上擴展。此外，R15不僅引入了對基礎的超可靠低時延通信（URLLC）的支持，還引入了eMTC/NB-IoT技術支持。

R16的一大擴展特性是引入了對免許可頻譜（NR-U）的支持，使5G應用更加靈活。同時，R16還首次引入了NR V2X、面向C-V2X的基于5G NR的直連通信，這幾項功能都是R16中推動5G向垂直行業擴展的全新技術。此外，R16還支持5G廣播以及集成接入與回傳（IAB），這些技術在之后的Rel-17版本持續擴展，得到更好、更完善的支持。

R17則是圍繞著商用特性改進、引入新功能、探索新方向等幾個維度，對前兩個5G標準版本進行持續推進。比如在頻譜方面，R17支持的擴展特性之一是將毫米波頻段擴展到了71GHz，R15中定義的毫米波頻段實際上只能到52.6GHz，Rl17將毫米波頻段從52.6GHz擴展到71GHz。

R17中第二個比較重要的擴展特性是引入了面向較低復雜度物聯網終端的“NR-Light”（即RedCap），通過對5G功能和特性進行裁剪，將5G NR普及到更低復雜度的物聯網終端，同時有利于降低這類終端的能耗和價格。

R17引入的另一項全新特性是非地面通信（NTN），也就是衛星通信。R-17還支持增強的工業物聯網、定位和V2X。R17還引入了增強的集成接入與回傳（IAB）和射頻中繼器。

在R16標準凍結之前，有媒體曾將3GPP所有涉及到5G的標準進行整理統計，平均每篇大約3萬字，更有甚者能達到20多萬字，這些都是標準制定專家們的工作成果。假設每天讀1萬字，將所有文檔看完也需要10年時間。

值得關注的是，很多專家以7*24小時的工作模式， 盡量克服時差和郵件帶來的時延，為有史以來最低時延的無線通信技術做出貢獻。專家們的工作負荷本身已經非常高了，加之線上工作面臨諸多不便，他們為了完成R17既定目標，付出的艱辛可想而知。

汲取實際部署的經驗和不足，R17實現了標準與商用聯動協同

5G R17標準對已落地應用的5G商用特性進行優化。5G R17在5G規模商用之后制定的，汲取了實際部署的經驗和不足，實現了標準與商用聯動協同。

第一，優化關鍵功能實現，完善現網應用。例如，引入基于速度的小區重選、測量與解調增強等方案提升高鐵場景下的用戶體驗；引入基于空分復用的無線資源利用率統計方法滿足準確評估網絡負載的需求；引入網絡切片接入數、會話數、比特率控制機制保障 SLA；面向邊緣計算引入基于 DNS 的本地業務查找功能；支持移動狀態下業務連續性，增強網絡融合接入能力滿足融合核心網演進；支持內生確定滿足工業生產場景獨立提供確定性服務；完善運營計費能力進一步推進 5G行業新能力的部署落地等。

第二，提升關鍵指標性能，深化應用場景。例如，上行業務信道覆蓋能力相比R16可提升最大6dB，室內工廠理想環境下的定位精度由R16的<3m提升至<0.5m，終端在空閑態和非激活態下的能耗相比R16可節省20%~30%，工業互聯網時延敏感網絡的空口授時精度從R16的±540ns提升到±145ns~±275ns，并支持多向授時。

來源：攝圖網

而 R17標準助 URLLC及其增強技術實現 0.5ms~1ms 空口時延和 99.9999%可靠性的網絡性能保障，可以滿足智能電網、AR/VR、智能無人機、工業自動化等垂直行業對時延和可靠性的性能要求；精準定位技術在 R17 升級到了厘米級別，可應用于5G 工業物聯網。新技術進一步規范將加速 5G 垂直行業應用推廣。

第三，探索新方向。5G組網靈活，拓撲復雜，傳統網優面臨成本高、無法建模等問題，亟需通過人工智能等跨域技術來解決。R17首次探索了5G空口與AI技術的融合，制定了統一的功能框架，為5G-Advanced演進標準實現AI使能的5G智能空口設計奠定了基礎；同時R17首次設計了分層化網絡大數據智能分析架構，提供平臺化能力，使能垂直行業拓展，滿足大型運營商的部署要求。

RedCap將推動5G在物聯網/工業互聯網等領域應用

RedCap (Reduced Capability)是R17中最受關注的新特性之一，據3GPP標準化文檔描述，RedCap主要應用于中高速物聯網場景，包括智能可穿戴設備、工業無線傳感器和視頻監控等業務場景，其速率遠低于eMBB，但高于NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網絡。在對 5G NR 精簡化和定制化的基礎上，RedCap 形成以下特性：

一是低成本：通過減少終端帶寬，在 Sub 6GHz 頻段下其最大帶寬為 20MHz；減

少終端接收天線和層數，支持 1 收或 2 收，大幅降低 5G 終端芯片和模組的成本，預計 RedCap 模組成本相對 eMBB 可以降低 5 倍，規模商用的模組價格可以與 Cat 4相當；

來源：物聯網智庫，ABI Research，國信證券經濟研究所

二是大容量和高效共存：通過獨立初始 BWP 和非小區定義的同步信號工作在 5G

網絡上，并與 eMBB 終端高效共存，充分發揮 5G 大帶寬優勢和大系統容量等代際差異；

三是可選支持更多功能：包括較低時延、切片、定位、低功耗等能力。

受益于此，RedCap 有望助力 5G 在物聯網、工業互聯網領域的深入應用：據 ABI Research 預測，至 2024 年 5G 模組出貨量有望突破 2400 萬片，市場規模可達 10.7 億美元。

來源：ABI Research，國信證券經濟研究所

近年來工業無線通信增長迅速，根據 HMS Networks 分析報告，全球工業網絡鏈接新安裝節點 2021 年相比 2020年增長 6%，其中工業以太網占全總市場的 65%，現場總線占總市場的 28%，無線通信占市場的 7%，同比增速 24%。因此，“5G+工業互聯網”發展有望進一步加速。

圖 " 5G+工業互聯網發展趨勢（來源：工信部、國信證券經濟研究所）

NB-IoT/eMTC與衛星通信結合，拓寬低功耗廣域網絡的覆蓋范圍

R17在物聯網方面的一個新增特性是NB-IoT/eMTC支持非地面網絡（Non-Terrestrial Networks, NTN），NB-IoT/eMTC與衛星通信融合，將進一步拓展低功耗廣域網絡的覆蓋范圍。

NB-IoT 和 eMTC 作為3GPP 陣營的低功耗廣域網絡技術，為海量低功耗、低成本、低速率物聯網節點提供接入服務，落地應用廣泛。

圖 " 無線電頻段劃分和毫米波典型應用（左）、毫米波網絡接入、中傳、回傳組網示意（來源：微波射頻網、雷鋒網、國信證券經濟研究所）

然而，NB-IoT 和 eMTC 需要專門部署基站，偏遠地區大量場景不具備基站部署的條件，此時衛星通信就能發揮作用，NB-IoT、eMTC與衛星通信的融合可以完美解決覆蓋難題，將 NB-IoT/eMTC 與衛星通信融合，將進一步拓展低功耗廣域網絡的覆蓋范圍。

具體來說，R17 定義 NTN 整體架構，包括定時和同步機制，非連續覆蓋的輔助消息、移動管理、饋線鏈路切換等。通過衛星上的網絡節點和通過饋線鏈路互連的NTN 網關，可以為 NB-IoT/eMTC 節點提供非地面接入，相關終端通過服務鏈路能夠訪問 NTN 網絡服務。

5G R17 將 NB-IoT/eMTC 與衛星通信融合，一方面推動衛星互聯網的建設發展，另一方面也增強了低功耗廣域網絡的覆蓋，推動物聯網應用。并且空間一體的通信網絡為通信設備商帶來了非地面部署基礎設施的新機遇。

結語：伴隨著R17標準的凍結，5G產業鏈在商業化過程中將形成一些新的驅動力，也將拓展到更多的場景中，期待R17給產業發展帶來的新變化。

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