盡管5G的變革性質使其成為一種潛在的顛覆性技術，但從其推出的早期階段就可以清楚地看出，從今天的4G/LTE基礎設施遷移將是漸進式的，而不是革命性的。5G的承諾是實實在在的，但5G生態系統中的各個行業參與者要實現這一承諾還有大量工作要做，分析人士預測，到2025年，5G的采用率將達到4G的一半左右。

5G推出可以被認為是在其第一階段，全球運營商開始推出基于第三代合作伙伴計劃（3GPP）15版，5G基礎級的規范的服務。盡管這些服務將為運營商帶來增量收入，但只有在部署了第16版中規定的、第17版中正在開發的功能時，5G在垂直領域的實際價值才能得到釋放。

到目前為止，5G的加速發展在很大程度上是通過強大的5G生態系統的努力實現的，特別是在標準制定方面，關鍵行業參與者都參與其中，確保了實用和一致的功能優先順序。隨著政府、行業和學術界對新技術的開發、驗證和實現做出貢獻，未來的5G路線圖將更加重視這一生態系統。

作為這個生態系統中的一個關鍵參與者，u-blox研究了影響5G推廣的一些經濟、監管和技術因素，這些因素告訴我們以及其他主要生態系統參與者，這種進化的新網絡將補充而不是破壞現有的物聯網技術。

國際電聯定義的三個廣泛的用例涵蓋了需求高度多樣化的現有和新興應用。事實上，沒有一種5G技術能夠滿足所有這些要求，在決定如何使用5G進入市場時，運營商必須解決以下因素。

商業案例的優勢

由于大多數運營商仍致力于持續的4G/LTE投資策略，而且許多運營商的收入正在趨于平緩甚至下降，因此5G商業案例需要一種有針對性的方法。人們對5G技術的信心很高，但目前尚不清楚如何以及何時將一些更具革命性的使用案例轉化為創收產品和服務。因此，大多數運營商將重點放在物聯網（IoT）和增強型移動寬帶（eMBB）上，這兩種技術都可以很容易地利用現有的基礎設施。

雖然重點可能是物聯網和電子寬帶，但有針對性地部署毫米波基礎設施也能夠解決高利潤的細分市場，例如使用固定無線接入（FWA）在城市地區提供高速寬帶。

標準制定

標準的可用性和穩定性是任何新技術推出的關鍵，使硬件制造商、芯片制造商等能夠構建和設計全球可互操作和兼容的組件。ITU將5G NR要求指定為IMT2020目標，3GPP是領先的標準開發組織，在第15版中開發了最初的5G標準。非獨立5G新無線電規范（NSA 5G NR）于2017年12月獲得批準，獨立（SA）版本于2018年6月獲得批準。第15版可以被認為是5G NR的基礎，它已經進入了一個全新的無線電技術的規范，為2018年底的初始服務鋪平了道路。

5G第2階段和下一階段的標準開發

隨著全球運營商為推出基于Release15規范的服務而努力克服上述挑戰，5G生態系統已經開始關注未來。我們現在展望下一步的發展，隨著5G的不斷推出，這一點可以預期。

Release 15被認為是5G NR第1階段，Release 16是第2階段，Release 16于2020年7月完成，Release 17的開發工作將于2021年末完成，目前正在進行中。

第15版側重于移動網絡技術的定義，而第16版和第17版則專注于添加所需的功能，以支持蜂窩行業以外的各種垂直行業所需的用例。

盡管第16版和第17版中正在開發或考慮的功能與許多垂直領域相關，但3GPP工作的重點是至少三個新興應用對5G能力有潛在需求的特定行業——工業物聯網（IIoT）、汽車行業和衛星行業。

工業4.0和工業物聯網

隨著物聯網指數級增長的兩個驅動因素以及當前對實現工業4.0愿景的關注，IIoT技術在第16版和第17版下作為重要的工作主體也就不足為奇了。

IIoT在第16版和第17版中開發的特定功能包括：

超可靠低延遲通信（URLLC）：Rel-16工業物聯網工作項預計將提供IIoT應用所需的“六個9”級別的可靠性，例如智能工廠裝配和控制操作。

時間敏感通信（TSC）：Rel-16引入了基于與IEEE時間敏感網絡（TSN）集成的TSC支持，TSN是目前工廠自動化的主要協議。Rel-17將開發本地TSC支持，即獨立于IEEE TSN，支持廣泛的用例，包括物流、航運港口、程序制定和特殊事件。

支持非公用網絡和中性主機：3GPP Rel-16既支持獨立的NPN，也支持公網集成的NPN，兩者都有身份驗證方法。Rel-17通過使用第三方服務提供商（包括公共網絡運營商）的憑據訪問獨立的專用網絡，引入了對中性主機的支持。Rel-17還將為接入專用網絡的用戶接入提供支持。

NR-unlicensed：與上述相關，Rel-16引入了對NR在未授權頻譜中運行的支持，為服務提供商和專用網絡提供了一個增加容量的重要工具。Rel-16最初關注的NR-U是在5ghz和6ghz頻段上的eMBB服務。Rel-17將包括增強功能，允許在未經許可的頻譜中使用urlc特性。

NR-Light:Rel-17將引入對“低性能NR設備”的支持，也稱為“NR-Light”，如監控攝像機、工業傳感器、可穿戴設備和消費物聯網設備。NR-Light打算降低5G-NR設備的成本和復雜性，同時仍然支持5G-NR連接。

高精度定位：Rel-16擴展了Rel-15的定位支持，引入了利用5G無線電信號本身定位設備的能力，提供了幾米的潛在精度。Rel-17下的進一步增強可以提供厘米以下的精度水平，這是許多室內工業過程應用所要求的。

LPWA技術——NB-IoT和LTE-M:3GPP于2015年作為第13版的一部分引入，NB-IoT和LTE-M認識到構成物聯網市場主體的基本物聯網服務的簡化要求。Rel-16規定了如何將NB-IoT和LTE-M傳輸直接并入5G-NR部署，鞏固其作為5G標準的未來地位，并確保與現有NB-IoT和LTE-M部署兼容。Rel-17中LPWA將進一步發展包括延遲和功率效率的增強以及峰值傳輸速率的提高。

衛星通信的復蘇

空間接入成本的下降推動了小型低地球軌道（LEO）衛星數量的大幅增長，使衛星通信在經濟上和技術上可用于遠程物聯網應用。在Rel-17中，3GPP將開始5G NR增強工作，以支持非地面網絡（NTN），并研究基于衛星的物聯網利用NB-IoT和eMTC連接的可行性。

5G生態系統的持續作用

5G推廣的一個關鍵因素是行業、政府、監管機構、標準機構和學術界之間的密切合作。許多此類合作伙伴正在全球范圍內進行一系列試驗和試驗，以證明、驗證和評估5G在各個垂直領域的潛力，從而確定未來5G路線圖。在歐洲內部，5G基礎設施公私伙伴關系（5G PPP）是一項關鍵舉措，由歐盟委員會設立，旨在資助和協調相關項目，以建立歐洲在5G領域的領導地位，重點關注提高工業效率和生產率。
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