3GPP R17底定 有助強化輕量5G與衛星應用

今(2022)年6月9日，3GPP於TSG第96次會議宣布3GPP Release 17(以下稱R17)標準正式凍結，可說是5G標準進入成熟與完整的階段。根據3GPP 5G所定義的三大應用場景，包括強調大頻寬的eMBB(enhanced Mobile Broadband)、針對超低時延應用的uRLLC(Ultra Reliable Low Latency Communications)、以及大規模物聯網連接的mMTC(massive Machine Type Communications)，為5G應用帶來前所未有的想像空間。

目前5G市場的相關產品，大多是基於R15標準的產品，R15標準主要在於eMBB應用的實現，也就是傳輸速率的提升。R16標準則屬於5G增強版本，重點在於強化eMBB，並且對低時延、高可靠度相關規格的定義，同時也針對垂直行業應用，如車聯網5G V2X、工業應用的IIoT。近日底定的R17標準，則是因應5G XR、新型態物聯網等應用需求，引入不少新的特性或技術，例如Redcap終端、衛星5G網路、衛星NB-IoT、定位增強等。

這次R17標準的3項主要技術，簡單說明其技術特性與應用方向如下。

• Redcap技術：Redcap為Reduced Capability之縮寫，即NR-light。顧名思義，Redcap可視為輕量級的5G系統，針對那些對於頻寬、功耗以及成本需求介於eMBB與物聯網之間的應用，比如工控用感測器、視訊監控鏡頭、智慧電網節點等應用。Redcap支援FR1 20MHz以及FR2 100MHz頻寬，接收天線數目減少1~2根，調變技術則從256QAM減為64QAM，同時對終端節能技術也多所規範。
• Non-terrestrial communication技術：為非地面通訊技術，主要用於解決偏遠山區、海上交通等場域的通訊問題，納入衛星等非地面通訊系統，可讓5G實現立體式的網路覆蓋。
• 定位強化：R17將定位精準度從室內3公尺、戶外10公尺，提升到公分級精度，以因應工業用AGV/AMR、室內資產追蹤等的精準需求。此外，對於定位的延遲要求，在R17也要求須低於10ms。這將對於工業物聯網的發展有相當大的影響。

圖1：3GPP R17標準歷程

(資料來源：3GPP)

Find觀點

整體來說，5G技術演進可分為兩個階段，R15/R16/R17等3個版本為5G演進的第一階段，透過每個版本的持續更新與補充，陸續達成最初描繪的5G應用場景。接下來的R18/R19/R20，則是5G發展的第二階段，除了傳輸速率的持續提升，也將導入更多Artificial intelligence/ Machine learning技術，以優化行動通訊效能，此階段也可稱為5G Advanced，同時也是往後銜接至6G的重要歷程。

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何謂3GPP?

3GPP全名為3rd Generation Partnership Project(第三代合作夥伴計畫)，成立於1998年12月，為目前主導全球行動通訊系統標準的標準化機構，主要由組織夥伴(歐洲、日本、中國、韓國、美國等地區標準化組織)、市場夥伴、個體會員所組成。

資料來源：

1. 封面圖片 at https://www.3gpp.org/lte/18-about-3gpp
2. 3GPP Release-17 at https://www.3gpp.org/release-17