近期，在匈牙利布达佩斯召开的3GPP RAN第96次会议圆满落下帷幕，这是自2020年初受新冠疫情影响以来，3GPP首次以线下形式召开的会议。

R17作为5G标准第一阶段收官之作，具有承上启下的意义：一是5G R17标准宣布冻结，标志着5G第二个演进版本标准正式完成，二是证明了移动生态系统具有强大韧性，R18将开始对5G Advanced进行标准化，开启了5G标准演进的第二阶段创新。

图 " 3GPP（来源：国信证券经济研究所）

中国移动研究院相关专家对此做了形象生动地表述，如果说R15版本是5G技术标准的“毛坯”，那么R16版本可以理解为“精装”，刚刚完成的R17版本就是“精装”之上的“软装”，起到了点睛、添花的效果。

源起基金认为，5G R17 标准在对已有商用特性进行优化的基础上引入 RedCap，有助于推动 5G 垂直行业应用深入，且R17支持非地面网络（NTN），有助于推动卫星互联网建设。放眼未来，5G R17 扩展毫米波频段以及新频段网络设施的部署，将为通信设备厂商带来发展机遇。

从R15到R17，一波三折的创新之路

R15作为5G标准的第一个版本，主要侧重于增强移动宽带（eMBB）的提升，即更快的网络传输速率面向2C市场。从现网应用情况来看，第一个5G版本打下了良好的基础，也为5G发展提供了整体架构，可以说是5G未来演进的奠基石。

来源：摄图网

在频谱方面，R15引入了对Sub-7GHz和毫米波的支持。在5G架构方面，R15支持可扩展和向前兼容，也就是说，之后的5G设计可以在Rel-15框架的基础之上扩展。此外，R15不仅引入了对基础的超可靠低时延通信（URLLC）的支持，还引入了eMTC/NB-IoT技术支持。

R16的一大扩展特性是引入了对免许可频谱（NR-U）的支持，使5G应用更加灵活。同时，R16还首次引入了NR V2X、面向C-V2X的基于5G NR的直连通信，这几项功能都是R16中推动5G向垂直行业扩展的全新技术。此外，R16还支持5G广播以及集成接入与回传（IAB），这些技术在之后的Rel-17版本持续扩展，得到更好、更完善的支持。

R17则是围绕着商用特性改进、引入新功能、探索新方向等几个维度，对前两个5G标准版本进行持续推进。比如在频谱方面，R17支持的扩展特性之一是将毫米波频段扩展到了71GHz，R15中定义的毫米波频段实际上只能到52.6GHz，Rl17将毫米波频段从52.6GHz扩展到71GHz。

R17中第二个比较重要的扩展特性是引入了面向较低复杂度物联网终端的“NR-Light”（即RedCap），通过对5G功能和特性进行裁剪，将5G NR普及到更低复杂度的物联网终端，同时有利于降低这类终端的能耗和价格。

R17引入的另一项全新特性是非地面通信（NTN），也就是卫星通信。R-17还支持增强的工业物联网、定位和V2X。R17还引入了增强的集成接入与回传（IAB）和射频中继器。

在R16标准冻结之前，有媒体曾将3GPP所有涉及到5G的标准进行整理统计，平均每篇大约3万字，更有甚者能达到20多万字，这些都是标准制定专家们的工作成果。假设每天读1万字，将所有文档看完也需要10年时间。

值得关注的是，很多专家以7*24小时的工作模式， 尽量克服时差和邮件带来的时延，为有史以来最低时延的无线通信技术做出贡献。专家们的工作负荷本身已经非常高了，加之线上工作面临诸多不便，他们为了完成R17既定目标，付出的艰辛可想而知。

汲取实际部署的经验和不足，R17实现了标准与商用联动协同

5G R17标准对已落地应用的5G商用特性进行优化。5G R17在5G规模商用之后制定的，汲取了实际部署的经验和不足，实现了标准与商用联动协同。

第一，优化关键功能实现，完善现网应用。例如，引入基于速度的小区重选、测量与解调增强等方案提升高铁场景下的用户体验；引入基于空分复用的无线资源利用率统计方法满足准确评估网络负载的需求；引入网络切片接入数、会话数、比特率控制机制保障 SLA；面向边缘计算引入基于 DNS 的本地业务查找功能；支持移动状态下业务连续性，增强网络融合接入能力满足融合核心网演进；支持内生确定满足工业生产场景独立提供确定性服务；完善运营计费能力进一步推进 5G行业新能力的部署落地等。

第二，提升关键指标性能，深化应用场景。例如，上行业务信道覆盖能力相比R16可提升最大6dB，室内工厂理想环境下的定位精度由R16的<3m提升至<0.5m，终端在空闲态和非激活态下的能耗相比R16可节省20%~30%，工业互联网时延敏感网络的空口授时精度从R16的±540ns提升到±145ns~±275ns，并支持多向授时。

来源：摄图网

而 R17标准助 URLLC及其增强技术实现 0.5ms~1ms 空口时延和 99.9999%可靠性的网络性能保障，可以满足智能电网、AR/VR、智能无人机、工业自动化等垂直行业对时延和可靠性的性能要求；精准定位技术在 R17 升级到了厘米级别，可应用于5G 工业物联网。新技术进一步规范将加速 5G 垂直行业应用推广。

第三，探索新方向。5G组网灵活，拓扑复杂，传统网优面临成本高、无法建模等问题，亟需通过人工智能等跨域技术来解决。R17首次探索了5G空口与AI技术的融合，制定了统一的功能框架，为5G-Advanced演进标准实现AI使能的5G智能空口设计奠定了基础；同时R17首次设计了分层化网络大数据智能分析架构，提供平台化能力，使能垂直行业拓展，满足大型运营商的部署要求。

RedCap将推动5G在物联网/工业互联网等领域应用

RedCap (Reduced Capability)是R17中最受关注的新特性之一，据3GPP标准化文档描述，RedCap主要应用于中高速物联网场景，包括智能可穿戴设备、工业无线传感器和视频监控等业务场景，其速率远低于eMBB，但高于NB-IoT和eMTC这些低功耗广域网络。在对 5G NR 精简化和定制化的基础上，RedCap 形成以下特性：

一是低成本：通过减少终端带宽，在 Sub 6GHz 频段下其最大带宽为 20MHz；减

少终端接收天线和层数，支持 1 收或 2 收，大幅降低 5G 终端芯片和模组的成本，预计 RedCap 模组成本相对 eMBB 可以降低 5 倍，规模商用的模组价格可以与 Cat 4相当；

来源：物联网智库，ABI Research，国信证券经济研究所

二是大容量和高效共存：通过独立初始 BWP 和非小区定义的同步信号工作在 5G

网络上，并与 eMBB 终端高效共存，充分发挥 5G 大带宽优势和大系统容量等代际差异；

三是可选支持更多功能：包括较低时延、切片、定位、低功耗等能力。

受益于此，RedCap 有望助力 5G 在物联网、工业互联网领域的深入应用：据 ABI Research 预测，至 2024 年 5G 模组出货量有望突破 2400 万片，市场规模可达 10.7 亿美元。

来源：ABI Research，国信证券经济研究所

近年来工业无线通信增长迅速，根据 HMS Networks 分析报告，全球工业网络链接新安装节点 2021 年相比 2020年增长 6%，其中工业以太网占全总市场的 65%，现场总线占总市场的 28%，无线通信占市场的 7%，同比增速 24%。因此，“5G+工业互联网”发展有望进一步加速。

图 " 5G+工业互联网发展趋势（来源：工信部、国信证券经济研究所）

NB-IoT/eMTC与卫星通信结合，拓宽低功耗广域网络的覆盖范围

R17在物联网方面的一个新增特性是NB-IoT/eMTC支持非地面网络（Non-Terrestrial Networks, NTN），NB-IoT/eMTC与卫星通信融合，将进一步拓展低功耗广域网络的覆盖范围。

NB-IoT 和 eMTC 作为3GPP 阵营的低功耗广域网络技术，为海量低功耗、低成本、低速率物联网节点提供接入服务，落地应用广泛。

图 " 无线电频段划分和毫米波典型应用（左）、毫米波网络接入、中传、回传组网示意（来源：微波射频网、雷锋网、国信证券经济研究所）

然而，NB-IoT 和 eMTC 需要专门部署基站，偏远地区大量场景不具备基站部署的条件，此时卫星通信就能发挥作用，NB-IoT、eMTC与卫星通信的融合可以完美解决覆盖难题，将 NB-IoT/eMTC 与卫星通信融合，将进一步拓展低功耗广域网络的覆盖范围。

具体来说，R17 定义 NTN 整体架构，包括定时和同步机制，非连续覆盖的辅助消息、移动管理、馈线链路切换等。通过卫星上的网络节点和通过馈线链路互连的NTN 网关，可以为 NB-IoT/eMTC 节点提供非地面接入，相关终端通过服务链路能够访问 NTN 网络服务。

5G R17 将 NB-IoT/eMTC 与卫星通信融合，一方面推动卫星互联网的建设发展，另一方面也增强了低功耗广域网络的覆盖，推动物联网应用。并且空间一体的通信网络为通信设备商带来了非地面部署基础设施的新机遇。

结语：伴随着R17标准的冻结，5G产业链在商业化过程中将形成一些新的驱动力，也将拓展到更多的场景中，期待R17给产业发展带来的新变化。

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