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5G产业状况和网络建设探讨
2022-11-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
5G市场分析

及网络建设探讨

5g

nr

Ericsson Confidential

议题

5G NR 组网策略的首要课题 – 上行覆盖

5G网络架构演进

5G全球 市场概览

Ericsson confidential

3种 5G应用场景

关键任务物联网 cMTC (URLLC)

TRAFFIC SAFETY & CONTROL

INDUSTRIAL APPLICATION

& CONTROL

REMOTE

MANUFACTURING,

TRAINING, SURGERY

海量物联网 mMTC

CAPILLARY NETWORKS

LOGISTICS, TRACKING AND FLEET MANAGEMENT

SMART

AGRICULTURE

SMART BUILDING

SMART

METER

增强移动宽带 eMBB

Smartphones

4k/8k UHD, Broadcasting, VR/AR,

Home, Enterprise, Venues, Mobile/Wireless/Fixed

Non-SIM devices

低成本

低能耗

小数据包

海量连接

超可靠

超低时延

很高可用性

Ericsson confidential | 2018-01

Ericsson confidential

5G KPI

速率

Peak data rate DL 20 / UL 10 [Gbps]

User experienced

data rate DL 100/UL 50 [Mbps]

时延

Control plane latency 10 [ms]

UP latency URLLC, one-way 0.5 [ms]

UP latency eMBB, one-way 4 [ms]

覆盖

eMBB Extreme

coverage

140~143 dB loss

MaxCL

IoT Coverage MCL [164dB] for [160bps]

频谱

Peak spectral

efficiency

DL: [30 bps/Hz] UL: [15

bps/Hz]

NR bandwidth Up to 1 GHz

移动性

Mobility Up to 500 km/h

Inter-system mobility Yes

容量

Area traffic capacity

(eMBB) 10Mbps/m

2

Connection density

(mMTC)

[1,000,000

devices/Km2]

Ericsson confidential

5G NR 全球部署节奏

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

R14 5G Study Item R15 NR Ph.1 R16 NR Ph.2

Early Drop

Early Drop Deployments

Early Ph.1 Deployments

3GPP

Early Ph.2 Deployments

Requirements ProposalsITU Specifications

IMT-2020

NSA Op.3 ASN.1

5G NR NSA Completion 5G NR SA Completion

SA & NSA ASN.1

5G

Radio Testbed

FT’s & Radio

Prototypes

E2E Network & Pre-

commercial Trials 5G Commercial Launches

Industrial Use Case Studies & Pilots

Full IMT-2020

预计基于 3GPP标准的最早 5G NR NSA网络部署的发生在 2018年底至 2019上半年, SA最早发生在 2019~2020年

Ericsson confidential

爱立信的 全球 运营商合作

Singtel

Telstra

Deutsche Telekom

Korea Telecom

SK TelecomEtisalat

Telia

China Mobile

MTS

Orange

Turkcell

Verizon

AT&T

LG UplusOoredoo

Group

38

Signed 5G operator agreements

América Móvil

Vodafone Group

T-Mobile China Unicom

As of Sep 2017

Alfa

TIM

Far EasTone

Swisscom

Telefónica

Lifecell

BatelcoZain

British Telecom

Mobitel

AtliceSprint

Mobily

Contract announcement

5G NR Briefing | Commercial in confidence | ? Ericsson AB 2018 | 2018-01-10 | Page 6

Ericsson confidential

5G频谱及部署预期

1 GHz 30 GHz

Low Band Mid Band High Band

entu

~2020 2018-2019

?

600/700 MHz 3.1–4.2 GHz 4.4–4.99 GHz 26/28 GHz 38/42 GHz

3 GHz 4 GHz 5 GHz 20 GHz 100 GHz

>2020

6GHz以下

- 3.5GHz频段: 3.3~3.6GHz (200MHz用于室外, 100MHz 用于室内)

- 4.8GHz频段: 4.8~5.0GHz (200MHz用于室外 )

- 2.1GHz FDD B1: 10MHz ?

6GHz以上:(待定)

- 24.75~27.5 GHz / 37~42.5GHz

5G update | Ericsson Confidential | 2018-02-02

5G 终端生态

20182016 2017 20202019

1H 2H 1H 2H 1H 2H2H 1H 2H1H

FPGA Pre 3GPP spec test start

ASIC 3GPP spec test start

FPGA 3GPP tracking test start Non Optimized solutions Optimized Multimode Solutions

Non Stand Alone 3X

Stand Alone

Single Band Device Multiband Devices

39GHz

28GHz

4.5GHz

3.5GHz

600MHz

700MHz

900MHz/1800MHz

毫米波

中频段

2GHz以

下频段

Ericsson confidential

5G运营商价值市场

海量物联网 (mMTC)

增强移动宽带 (eMBB)

关键任务物联网 (cMTC)

无线家庭宽带 (FWA)

$ 80-110 bn

Underserved

Home & SME markets

$ 870 bn

Evolution

of MBB Business

$ 190 – 580 bn

Industrial digitalization

Figures are estimated Operator addressable market 2026

Source: Ericsson and ADL 5G report 2017

Ericsson Confidential

美国: Verizon 5G无线固定接入 (FWA)

无线家宽( FWA)是北美市场 5G首发应用

17年 12月,爱立信先拔头筹获得 Verizon

5G FWA无线和核心网络部署商用合同

投资回报分析决定了 28GHz 5G FWA部署 2017年 Verizon完成 11个城市试验,28GHz频段 5G FWA 速率 ~1Gpbs

Verizon计划在 18年进行 3~5个城市的商用

部署, 19年 5G FWA网络广泛铺开

美国的 5G FWA目标是 25%-30%的住宅宽

带接入市场 ––– 约 3000万家庭

注:三星于 2018年 1月 3日继爱立信之后也获得了 Verizon 5G FWA无线网络部署商用合同

Ericsson Confidential

美国: AT&T 5G进程

2016/10: AT&T对外进行了第

一个实验室公开 5G空口性能演示

Source: AT&T

AT&T+ 爱立信 + Intel / 15GHz & 28GHz,

14Gbps速率, 3毫秒时延

2016/12: AT&T第一个 5G外场

测试

AT&T + 爱立信 + Intel / 地点 : Intel位于奥

斯汀办公楼 / 性能: 28GHz, >1Gbps速率,

实现 DirectTV NOW和 4K视频在 5G的真实承

载体验。

Source: AT&T

2018/1: AT&T宣布除了年内商

用 5G FWA外,在 2018年对 5G

Mobile加速推进

在 AT&T发布此消息前, 美国市场的 5G集中体

现在 FWA方面, AT&T是第一个明确表态要加

快 5G Mobile部署的北美运营商

Source: GSMA

2017/6: AT&T扩大在奥斯汀的

28GHz外场测试

AT&T+ 爱立信 + Intel / 意义:更多场景下

的商业用户测试 – 教堂、洗车行、咖啡馆等,

深入研究毫米波的特性,为网络规划做准备。

Source: AT&T

2017/1: AT&T宣布了 5G网络

演进计划

AT&T 5G演进包含三个部分: LTE-A 1Gbps,

5G FWA 以及 5G Mobile

Source: AT&T

2017/8: AT&T在全国增加 3个

测试城市

新增城市:德克萨斯州的 Waco、密歇根州的

Kalamazoo、印第安纳州 South Bend

伙伴: Austin及 Waco – 爱立信 , South

Bend – 三星, Kalamazoo – 诺基亚

Source: AT&T

2017/1: AT&T, 爱立信,高通

宣布携手进行 28GHz和 39GHz

的 5G研究和试验 Source: MarketWatch

2017/12: AT&T在 Waco携手

爱立信和 Inte建成最大预商用 5G

FWA试点

11个 WiFi-AP接入 28GHz 5G空口, 每天 5000

消费者享受 5G (CPE)承载的 DirectTV NOW服

务, 是目前全球规模最大的 5G FWA预商用

Source: GSMA

Ericsson Confidential

美国: TMO 5G计划

2016年 9月

The Un-carrier Road to 5G. Spoiler

Alert: The future kicks ass.

09/20/2016 / Neville Ray

5G剧透:未来会打他们的脸

- 5G谈得热火朝天,我们很淡定,

因为 真正的 5G在 2020年才开始 。

- AT&T和 Verizon对 5G的理解太

缺乏想象力,我们的 5G会彻底

人们的生活。

- 我们不仅有美国最快的 LTE网络,

并且已经和 爱立信 在 5G试验中

已经实现 12Gbps, 2ms的性能

2017年 1月

What’s Next: My 2017 Predictions

01/05/2017 / John Legere

我对 2017年预言

- 在他们还在谈论 5G的时候, T-

Mobile的用户将开始体验 LTE-A

1Gbps的速率, 5G, 我们不等

待 !

2017年 6月

Maintaining US Leadership in 5G

with Smart Spectrum Policy

06/30/2017 / Neville Ray

聪明的频谱策略保持 5G领导力

- 毫米波只是 5G的一个部分,其

资源多容量大,但覆盖受限

- 我们有 600MHz频段来实现广覆

盖和深度覆盖

- 3.5GHz是非常棒的中频段 5G频

谱, FCC也承认 高、中、低频

谱的组合对美国 5G非常重要 。

我们在推动政府将 3.5GHz 频段

用于 5G通信。

2017年 2月

T-Mobile Announces Plans for Real

Nationwide Mobile 5G

05/02/2017

宣布 5G全覆盖计划

- 我们会基于已获得的 600MHz频

段平均 31MHz的频谱资源部署覆

盖全国的 5G网络。

- 部署将于 2019年启动,并且将在

2020年内实现全国覆盖。

- 这将是真正的、 全覆盖的、全移

动的 5G,远不是他们玩的小把戏。

- 28GHz/39GHz我们有覆盖 1亿人

口的 200MHz频谱,我们也会用

来部署 5G

Ericsson Confidential

美国:“ Mobile” 5G竞争动态

2018-1-4: AT&T计划 2018年在 12

个城市商用 3GPP规范的

“Mobile”5G

Source: GSMA, 04 Jan 2018 Source: GSMA 5 Jan 2018

2018-1-5: TMO 指出 AT&T的计划不具

可行性,为过度宣传。目前业界终端时

间表及 AT&T的目前 5G频段均存在差距

Source: GSMA 11 Jan 2018

2018-1-11: Verizon表示不评论对手

的计划,但 Verizon将最早在美国提供

5G服务, FBB只是 5G的一个切片,全

面 5G需要高低频谱组合使用

Source: GSMA 22 Jan 2018

2018-1-22: TMO敦促 FCC允许 70-

80GHz微波天线采用更小的尺寸,以

便为 600MHz 5G部署提供微波回传

Source: GSMA 25 Jan 2018

2018-1-25: TMO, AT&T, Verizon以及

工业协会 CTIA重申要求 FCC今年进行

毫米波频谱的拍卖

Source: GSMA 29 Jan 2018

2018-1-29:据报道,美国政府在考

虑尽快建设 “国家级 ”的 5G网络应对

来自中国的 5G和信息化发展的威胁

Source: GSMA 29 Jan 2018

2018-1-29: FiberTower公司和 FCC在

频谱诉讼中达成妥协, FiberTower将

退回部分频谱,但保留 39GHz的 478个

使用许可(全国平均 360MHz的带宽)。

AT&T正在对 FiberTower进行收购。

Source: GSMA 1 Feb 2018

2018-2-1: AT&T承认终端将是

其 ”Mobile” 5G年内 12城市商用的掣肘,

会先通过称为 ”Puck”的终端提供移动

5G服务。 ”Puck”类似于小型的可携带

CPE.

Ericsson confidential

日本: 5G NR频谱

?2020年的 5G频谱规划已经发布

? 500MHz带宽 : 3.8-4.2GHz频段, 4.4-4.9GHz频段

? 2GHz带宽 : 27.5-29.5GHz频段

?运营商频谱分配 :

? 以上频谱资源的运营商分配会在 2019年 3月前完成

? 目前具体的运营商分配方案尚不清晰

Ericsson Confidential

日本: DOCOMO 5G计划

5G部署初期通过和 FDD-LTE的协作解决高频段覆盖问题

在 URLLC应用清晰前没有 5G独立组网的明确时间表

2020年 5G速率目标: 5Gbps 5G技术试验从 2014年已经开始

5GMF Trial

Key Technology Trial

5G Trial Site (Demo)

Commercial Development

S-in

2020年 5G仍然以面向 eMBB业务为主

Ericsson Confidential

日本:看重 5G的应用场景

Security/Safety

Construction

Vehicle

VR/AR digital contents

日本政府看重 5G的应用场景

Source Ministry of Internal affairs and Communications

D O C O M O e M B B 5 G b p s p e r u s e r t e r m in a l (3 0 k m /h )

※ 1 0 G b p s p e r b a s e s t a t io n

N T T C o m

(w D O C O M O )

e M B B 2 G b p s a t t h e h ig h - s p e e d m o b ilit y

(9 0 k m /h )

K D D I U R L L C L o w la t e n cy co m m u n ica t io n o f

1 m s (r a d io p a r t ) (6 0 k m /h )

A T R (w K D D I ) e M B B 5 G b p s p e r u s e r t e r m in a l

※ 1 0 G b p s p e r b a s e s t a t io n

S o f t b a n k U R L L C L o w la t e n cy co m m u n ica t io n o f

1 m s (r a d io p a r t ) (9 0 k m /h )

N I C T (w

S o f t b a n k )

m M T C S im u lt a n e o u s co n n e ct io n s o f 1

m illion d e v ice s / k m

2

T e ch n o lo g y t a r g e t

MIC Trial Plan

Ericsson Confidential

日本: NTT DOCOMO 推动 5G用例

5G connected car demonstration.

Transmitting live video from the

moving car.

Docomo每年 2次通过公众活动向用户展示 5G用例,目前在和超过 400家公司及伙伴进行新服务的拓展

“Virtual teleportation”: the lady

can see the view from the robot

real time, and communicate.

Real-time robot control

AR for sport events.(This

picture shows auto racing by AR)

Ericsson Confidential

日本: KDDI 的 5G网络部署思路

? KDDI thinks 5G bands (Below 6GHz, Above

6GHz (ex: 28GHz)) should be used in

combination with 4G to complement each

other, taking into account the following

factors:

? Requirement of use cases (Mobility,

Area, Latency, etc.)

? Separation of C-Plane and U-Plane

? Standalone, Non-Standalone scenarios

? Interwork with 4G FDD frequency bands

(Dual Connectivity, etc.) is essential.

Source: KDDI

Deployment Plans Toward 5G Implementation

Akira Matsunaga, Acting Chair, Technical Committee, 5GMF

May 24, 2017 3rd Global 5G Event in Tokyo

KDDI 认为 5G初期阶段需要和 FDD-LTE的协作来解决覆盖问题

Ericsson Confidential

日本: KDDI在东京新宿的 5G试验

? KDDI gave a demonstration to media

on May 18th, 2017

? KDDI conducted a demonstration

experiment of 5G at an effective speed

of around 3.5Gbps on a moving bus.

? 5G AAS (28GHz band) made by

Ericsson in front of the KDDI building

in Nishi-Shinjuku, Tokyo

Real time distribution of four 8K videos, and create free viewpoint

images. You can freely change your viewpoint with your controller

VR demonstration on the bus. It is linked with the behavior of the bus.

Virtual experiences of HAKUTO''s Rover running on the moon

KDDI的 5G网络试验伙伴包含爱立信、三星、诺基亚和 NEC; 此次对公众展示仅采用爱立信的设备

News video: http://www.nikkei.com/article/DGXLASDZ19HLW_Z10C17A5000000/ (in Japanese)

Ericsson confidential

韩国: 5G NR频谱

?频谱准备

? 3.5GHz 频段: 300MHz带宽

? 28GHz 频段: 3GHz带宽 :

?运营商频谱分配 :

–2018年 6月频谱拍卖

–预计每家运营商可获得 3.5GHz频段上 100MHz以及 28GHz频段上

1GHz带宽

Ericsson Confidential

韩国: KT 5G进展

? KT has been one of key 5G driver started 5G

introduction from 2015 targeting 5G services in

PyeongChang Winter Olympic.

? KT have been demonstrating mmWave 28GHz

using several key events (U-20 World Cup May

2017) are now preparing for Olympic.

? 28GHz will be deployed during Olympic and then

3.5GHz will be also deployed during wider

commercial phase.

Source: KT? 目前,三星、爱立信、诺基亚是 KT冬奥会场所

5G(非标)网络的设备商。

? KT的 5G部署频谱包含 3.5GHz和 28GHz,尚未

确定 2019年商用网络组网方式 (SA或 NSA)

Ericsson Confidential

韩国: SKT 5G进展

? From 2014, SKT has been collaborating with

Ericsson/Samsung/Nokia for various 5G trials.

? 5G connected car has attracted high interest on usability

of 5G technology in high mobility environment.

? Targeting commercial launching 2019, SKT is actively

building global 5G eco system alliance.

? SKT的 5G频谱和 KT相似 – 3.5GHz & 28GHz

? SKT注重 5G生态系统的推动,于 2017年和爱立

信、宝马实现了 170公里时速下 3.6Gbps的稳定

5G速率展示

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冬季国际运动会 5G网络

? 28GHz频段, 800MHz带宽

? 峰值速率 20Gpbs

? 空口时延 <1ms

? KT的 5G NR预商用标准, NR独立建网

? 网络厂商:三星、爱立信、 Intel、

Nokia

首尔 ,5G Demo

平昌 (开闭幕式,雪上运动)

江陵(冰上运动)

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? 在运动器材、运动轨道上安装高清摄

像头和配置 5G通信模块,将数据实时

通过 5G网络传送,观众可以通过手机

或电视,以运动员的第一视角来观看

赛事直播。

? 例如,在有舵雪橇比赛中,雪橇前部

都装有迷你摄像头,让远在赛场之外

的观众也能获得置身雪橇内亲历比赛

的感受。赛场上雪橇最高时速可达

140公里 /小时,使用高速 5G网络让

连续、流畅的视觉体验成为可能

同步观赛

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? 在赛场周围安装多达 100个摄像头,获取不同角度的视频信息,视频流通过 5G

网络同步上传到服务器。用户在通过手机观看比赛时,不仅可以选择从不同的

角度来观看比赛,还可以随意回看精彩瞬间。“时间切片”主要应用于短道速

滑和花样滑冰项目。

互动时间切片

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? 在不同的赛场内不同

的角落安装 360度全

景摄像机,再通过 5G

网络将高清视频信号

实时传送到观众席的

VR区域。观众可以沉

浸式体验赛场每一个

角落,还可以切换到

运动员的休息室、等

待区等。

360° VR 直播

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AUTHOR: Kingston & Erik Ma

DATE: Feb 2018

======================

Ericsson Confidential

? “全景视角”则是在越野滑雪赛道安装多个摄像机,每位参赛选手身上携

带一枚芯片,使得比赛全程能够随时跟踪任一名选手的位置,切换该选手

的环境画面。

全景视角

Ericsson Confidential

自动驾驶

在首尔市中心,通过 5G网络驱动一

辆可载客 45名的大巴,实现全自动

驾驶,车速可达 70km/h以上

在平昌,三辆 5G Bus搭在观

众穿梭于不同奥运场所

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面向 5G演进的思考

LTE NR

覆盖补强

天面需求

频谱准备

室分演进

回传改造

前传 /电源

BBU机房

VoLTE

业务承接

C-IoT

新技术标准

新业务需求

新网络结构

新无线产品

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高速率 /大容量 低时延 /高可靠

代表业务 VR :

以 ETSI的业务定义,

准 VR的质量为 4K

视频流、 50FPS,

速率要求 100Mbps;基本的 VR业务将体现超高清与立体

360度, 10K视频流、 100FPS,速率要求 1Gbps。考虑到遥

控及游戏的交互需求,尽可能低的时延可以提高业务的体验。

eMBB mMTC URLLC

大连接 /物联网

MBB业务 的演进是未来网络中的 主要需求 物联技术 长期依赖于 4G 小规模 的行业应用

海量物联网:

低成本,低功耗,时延不敏

感,速率要求低,通过 NB-

IoT和 eMTC技术满足,典

型业务场景 包括智能抄

表,物流,

农业监控等。

低时延物联业务:

从 TS22.261的场景定义中,远

程控制的端到端时延需要低至

5ms,高压电力控制需要低至

5ms, V2I场景需要低至 10ms。

机器控制

自动驾驶

远程采矿

视频会议

图片下载

双向远程监控

3D模型及数据虚拟应用 360度虚拟视频 6自由度虚拟视频

下一代 360度虚拟视频

业务 480P 720P 1080P 4K basic AR/VR VoLTE NB-IoT eMTC 远程控制 /车联网

具体需求 3Mbps 6Mbps 12Mbps 45Mbps 速率 +时延 深度覆盖 深度覆盖 连续覆盖 时延 +可靠性

网络制式 4G 4G+ 4G+ 4G+(低容量)5G(高容量) 4G+(准 VR)5G(基本 VR) 4G+ 4G+ 4G+ 5G

未来业务形式及特点

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业务演进与技术支撑

制造业

医护领域

能源与公用设施

增强型移动宽带

汽车业

技术

多标准网络 Cat-M1/NB-IoT

云优化网络应用

VNF协调

千兆 LTE( TDD、 FDD、 LAA)

大规模 MIMO

网络切片

动态服务协调

预测性分析

5G NR

虚拟化 RAN

联合网络切片

分布式云

实时机器学习 / AI

向 5G发展 5G 体验当前

固定无线接入

互动现场音乐会和体育赛事

预测性车辆维护

为实现实时交通 、 天气 、 泊车和地图服务

采集传感器数据 。

协作式机器人

分布式控制系统

远程质量检测

远程手术

增强现实辅助医疗

分布式能源管理

配电自动化

4K / 8K视频 、 移动 AR /

VR游戏和沉浸式媒体

自动车辆控制

协同防碰撞

交通弱势群体搜索

机器人远程控制

AR在培训 、 维护 、 施工和维修中的应用

精密医学

远程机器人手术

救护无人机

电网边缘生成控制

虚拟电厂

实时负载均衡

WiFi热点 、

按需 GPS地图数据

无线软件更新

浏览 、 社交媒体 、 音乐 、 视



联网商品

企业内部 /企业间通信

智能仪表

动态双向电网

远程患者监护

联网救护车

电子病例

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章节小结

? 3.5GHz和 28GHz是目前最热门的 5G NR新频谱。

? 美、日、韩市场正在积极地进行 5G频谱分配,预计在一年内完成。多数运营商会得到 5G中频

段( 6GHz以下)至少 100MHz带宽, 并在高频段 (如 28GHz)得到约 800MHz带宽的频谱资源。

? eMBB 仍然是 5G初期的聚焦业务, URLLC业务尚处于培育阶段,大多运营商计划在 5G商用

2~3年 后 实现对 5G全业务的支持。

? 日本 运营商选择和 FDD-LTE低频段协助的 NSA方式建网应对上行覆盖挑战; 韩国 平昌奥运会

部署的 5G网络仍然是非标的 , 仅对奥运场馆进行覆盖 , 用户终端 (Pad, VR眼镜 )通过 WiFi/CPE

方式接入网络; 运营商 倾向于以 NSA方式 实现 2019年的 5G商用部署 ; 美国 市场 Verizon和

AT&T以毫米波为 5G起点 , 初始计划由 FWA业务切入 , 但受到市场竞争压力 , “移动 ”5G网络的

部署规划正在加速; T-Mobile计划利用其 600MHz频段的优势建成覆盖全国的 5G移动网络 , 并

据此进行市场宣传攻击 Verizon和 AT&T的 5G部署策略 , T-Mobile也在积极准备毫米波频谱资源 。

? 爱立信在日本、韩国、美国、以及欧洲市场和领先运营商均积极进行 5G网络的试验及部署。

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议题

5G NR 组网策略的首要 课题 – 上行覆盖

5G网络架构演进

5G全球 市场概览

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5G覆盖的挑战 - 新频谱传播损耗高

自由空间传播

900 X

1.8 X+6dB

2.6 X+9dB

3.5 X+12dB

4.9 X+15dB

衍射

900 X

1.8 X+2dB

2.6 X+4dB

3.5 X+6dB

4.9 X+8dB

穿透

900 X

1.8 X+3dB

2.6 X+4dB

3.5 X+5dB

4.9 X+6dB

频段 总传播损耗差异 (dB)

900MHz 0

1.8GHz 11

2.6GHz 17

3.5GHz 23

4.9GHz 29

注:

? 不同无线环境下总传播损耗存在差异

? 穿透损耗的差异与场景选择关系密切

新频段传播损耗大,基于现有站址实现 5G的 连续深度覆盖有挑战

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3.5GHz上下行覆盖能力分析 ( 以 1.8GHz 4T4R LTE为参考 )

上行覆盖能力分析 下行覆盖能力分析

? 控制信道 NR 143dB MCL, LTE 141dB MCL,差异 2dB

? 3.5GHz 64T天线及赋型增益 (约 25.5dB)比 1.8GHz 4T(约 19dB: 17+2)高约 6.5dB;

? 1.8GHz有 0.5dB的跳线及连接损耗

? 频段传播差异约 12dB。

? 考虑下行 UE能力差异 (1.8GHz 2R, 3.5GHz 4R), 3.5GHz高约 3dB

? 综上: 3.5GHz和 1.8GHz下行可达覆盖能力基本 相当 (12-2-6.5-0.5-3=0);

3.5GHz 64T64R DL

1.8GHz 4T4R DL

? 3.5GHz的上行是覆盖的受制因素。

? 即使考虑高功率 UE的影响, 3.5GHz仍比 1.8GHz弱约 8.5dB。同样的边缘上行速率(例如 1Mbps), 3.5GHz NR需要比 1.8GHz LTE多一倍以

上 的站址

? 基于现有 TDD覆盖情况及 1.8GHz FDD相对现网 TDD的覆盖优势,可推断 1.8GHz在现网站间距下能实现连续覆盖

满足一定速率的上行覆盖对比( dB)

1.8GHz 4TR LTE

( FDD)

3.5GHz 64TR NR

( TDD)

2.6GHz 8TR LTE

(TDD)

天线单元增益 17 10.5 16

分集增益 3 15 6

跳线及连接损耗 -0.5 0 -0.5

UE发射功率 23 26 23

UE发射分集增益 0 2 0

传播差异

(考虑室内穿透) 0 -12 -6

TDD上行损失 0 -6 -6

基站噪声系数 0 -1.5 -0.5

总体差异( dB) 42.5 34 32

总相对差异 0 -8.5dB -10.5dB

注:手机双发射的额外 2dB增益存疑,此处采用了最有利于双发终端的假设

NR 3.5GHZ Link budget

? 下行 200W发射功率 , 上行最大 0.4W( 26dBm)发射功率

? TDD下行资源配置比上行多,上行资源少

? 小区边缘 - 下行带宽和功率充足,上行功率受限

3.5GHz上下行覆盖差异明显

下行信道覆盖

3.5GHz

64T64R

上行业务 1Mbps覆盖

Ericsson confidential | 2018-02

链路预算差约 10dB

基于现网站间距,下行连续覆盖可行

性高,但上行业务连续覆盖挑战很大

(即使考虑高功率 UE)

Ericsson Confidential

5G不同频段覆盖及所需站数估算

注: 26GHz穿透损耗过高,只考虑室外覆盖场景

基于密集城区站间距, 3.5GHz/4.9GHz单独组网无法实现上行业务 1Mbps的连续覆盖,需大量增加站址,

建设可行性低。

频段

密集城区 典型 场景 NR站间距(米)

【 密集城区,考虑室内穿透损耗,

上行 1Mbps】

密集城区现有站址平均

站间距 (米)

达到连续覆盖所需站数与现

有站址比例

1.8GHz 4T4R 453 400 0.78

2.6GHz 64T64R 375 400 1.14

3.5GHz 64T64R 285 400 1.97

4.8GHz 64T64R 204 400 3.84

26GHz 512T/512R

室外覆盖 225 400 3.16

Ericsson Confidential

从应用层角度,上行速率低会限制下行速率

– 基于现网站间距, 3.5GHz可实现基本的连续覆盖,但 小区边缘上行速率低

– 基于 TCP反馈机制特点,上行速率低还会造成造成应用层实际体验 下行速率也低, 应用层

下行速率受限于上行速率的 20~30倍。

– 在小区边缘,上行速率低导致下行速率能力受到钳制。

3.5GHz/100MHz, 350米站间距覆盖性能仿真示例

上行速率 下行速率

(不考虑上行反馈)

下行速率

(考虑上行反馈)

中值速率 20Mbps 330Mbps 330Mbps

边缘速率 0.3Mbps 90Mbps <10Mbps

90

<10

0

20

40

60

80

100

3.5GHz (100MHz) wo

TCP impact

3.5GHz (100MHz) w

TCP impact

DL Cell-Edge Throughput [Mbps]

Ericsson Confidential | 2018-02

不同频段 NR上行速率比较

上行速率: 900MHz最好, 1800MHz次好, 3.5GHz挑战大, 4.8GHz过低

2.97

0.96

0.32 0.09

NR DL & UL 900MHz 10MHz

FDD 2T4R

NR DL & UL 1.8GHz 10MHz

FDD 4T4R

NR DL & UL 3.5GHz 100MHz NR DL & UL 4.8GHz 200MHz

Uplink cell edge speed ( 5% percentile) [Mbps]

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5G网络应提供 VR视频的无缝体验

Platform Codec Resolution FPS Media Rate (Avg. bitrate approx.)

Gear VR H.265 3840×2160 (4K) 30 10–20 Mbps

Cardboard

Android H.264 3840×2160 (4K) 30 20–30 Mbps

Cardboard iOS H.264 1920×1080 (1080p) 30 10–14 Mbps

Oculus Rift H.265 / H.264 4096×4096 (4K) 60 40–60 Mbps

目前 Youtube 360 VR 速率需求为 Youtube 4K的 4~5倍

未来视频 : VR 实景体验

= Next-gen 360o + 8K 4 times media rate ~20Mbps+ 90ftp, HDR High

Dynamic Range Google DayDream

Source: Ericsson analysis; Anjali Wheeler, YouTube''s tech lead of 360 and 3D video playback

5G无线网络的基本要求: 小区边缘速率下行至少不低于 20Mbps, 上行边缘至少不低于 1Mbps

Ericsson confidential

SA及 NSA组网方式

5G EPC 5G GC

RAN

NSA

(RAN split

LTE anchor)

Control

plane over

LTE

SA

Data

switch/agg.

LTE/NR

Control

plane over

NR

Data

switch/agg.

LTE/NR

Data

Ctrl

RAN

标准成熟早,核心网升级,依托 FDD低频段部

署建设快,覆盖提升好 ; 但不支持 URLCC业务,

NSA后续向 SA演进以支持 URLCC业务

标准成熟晚半年,核心网新建,因中高频

覆盖挑战大,通常需要 2GHz以下频段的

NR进行上行补充,但可一步到位支持

URLCC业务

Ericsson Confidential

? 3.5GHz的上行是覆盖的受制因素,如考虑和 1800MHz同样的边缘上行速率(例如 1Mbps),

3.5GHz NR需要比 1.8GHz LTE多一倍以上 的站址。

? 如果采用 1800/900 NR作为 3.5GHz NR的上行补充,可以明显改善 5G上行性能,同时释放

3.5GHz小区边缘的下行速率能力。

? 基于现有 TDD覆盖情况及 1.8GHz FDD相对现网 TDD的覆盖优势,可推断 1.8GHz在现网站间距

下能实现连续覆盖, 1800MHz做为 3.5GHz的上行补充时, 5G网格可按 1.8GHz频段设计。

? NB-IoT/FDD900网络是按照上行边缘 1Mbps规划指标建设的,基于 900MHz补充 5G上行,无需

重新规划。

? 900MHz/1800MHz和 3.5GHz的组合使用,可同时兼顾 FDD频段的覆盖优势和 5G中频的容量优

势,基于现网网格实现 3.5GHz的连续覆盖并充分发挥 3.5GHz的下行速率潜力。

章节小结

注: 总部正在综合各厂家的分析量化评估 5G各种频段及方案的覆盖能力

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议题

5G NR 组网策略的首要课题 – 上行覆盖

5G网络 架构演进

5G全球 市场概览

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合设 分离

业务 支持 eMBB, URLLC和 mMTC

业务 +

支持 eMBB, URLLC和 mMTC业务 +

性能 电信平台性能 5个 9

+

1. 分离增加控制面延迟; 2.Cloud

平台的 KPI指标低于电信设备 ;3.可以减少

跨核心网的切换信令。

-

成本 一个 BBU硬件

+

1. DU的硬件成本和传统 BBU一致 ;2.额外

增加 CU 3.额外增加数据机房 (若不能和

核心网共用机房 ) 4. 需要增加额外的功耗

-

可扩

展性

专用硬件扩容 - 软件和硬件分离虚拟化,和核心网平台共

享通用硬件,扩展性好 +

运维 扁平化结构,和 4G同样的运

维技能 +

1. 多维护一个新节点; 2. 多增加外部接

口; 3.无线运维人员增加 IT设备运维技能;

4. SDN&NFV潜在可能简化运维

-

CU/DU 合设 vs 分离

初期建议 CU/DU合设方式,也就是常规的 BBU部署,可以分布式也可以集中式部署。

后续随技术成熟,可根据应用场景需要逐步引入虚拟化 CU节点,现有部署节点 BBU仍可作为 DU使用

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创新的 Ma-MIMO AAS架构 - eCPRI

解决 5G前传痛点

支持未来

演进

网络节点即

插即用

5-10X前传

效率

SFP

Baseband

64T64R AAS , 100 MHz bandwidth

Radio

L1BF

CPRI 方案 1 eCPRI 方案

25G 25G 25G 25G

25G 25G 25G 25G

L1BF

Baseband

25G

25G

SFP

业界首款采用

eCPRI架构产品

Air 6468

QSFP

Baseband L1BF

CPRI 方案 2

100G

100G

Radio Radio

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5G室分: 传统室分无法满足 5G的要求

? 更宽的频带会增加互调干扰,特别是当 3G、 4G和 5G

共存于一个室分系统时

? 更高的频率会显著增加馈线及无源器件损耗

? 目前室内系统使用的器件普遍为

800MHz~2700MHz,不支持 3.5GHz和 4.8GHz频

段,如更换,施工难度大且成本高。

? 4X4 MIMO的应用,意味着传统室分需要部署 4条馈

线,即便不考虑业主接受程度,无论是器件成本还是

施工成本,以及以后的维护成本都会显著提高

更高的频率

更宽的频带

更多天线 MIMO

NR

LTE

1 GHz 3 GHz 10 GHz 30 GHz 100 GHz

10-60MHz 100-

200MHz

>800MHz

1 GHz 3 GHz 10 GHz 30 GHz 100 GHz

基于 IMT-2020的标准, 5G室内系统要提供 100Mbps的速率保障

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5G室分: 5G新型室分的显著优势

4倍

施工速度提升

>200%

工程成本节省

网 络 管 理

端到端

减少用户投诉

设计安装灵活

容易获得业主许可

更高网络容量和性能; 4X4 MIMO不增加线缆,无馈线损耗, 轻松实现高频率的引入,不受器件限制

监控难,故障定位难,现场排查问题耗时长

DAS网络复杂,物业协调和工程施工难度日益增加现网室分器件很难实现高频,新增线缆多

多路改造工程接近新建多路,可行性极低

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2T2R 2.1/2.3 GHz @ 40MHz 4T4R 3.5GHz @ 100MHz

5G室分: 5G平滑演进 点位不新增

四天线与两天线仿真比较

采用同点位方式比较 LTE频段 2T2R 40MHz与 3.5GHz, 100MHz, 输出功率不变,下行 256QAM

3.5 GHz NR 4X4与 LTE同点部署能达到相同的覆盖,更好的速率

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数字基带单元

与宏站共用基带

接口

CAT6a 网线支持 PoE

产品形态

点 Dot

室内射频单元

IRU

? 支持 3.5G Hz频段

? 2Gbps的速率

? 4X4 MIMO

? 单网线支持 100MHz带宽传输

? 复用数字基带单元

? 多种安装方式,紧凑、美观

预留一根网线复用原网线

或 4G 5G4G+5G

新型室分: 现网架构平滑演进到 5G

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5G无线产品组合

AIR 6488

Outdoor

Indoor

5G 4x4 MIMO Dot

Band: B42

IBW: 100MHz

Output Power: 200W

64T / 64R antenna system

Commercial: 2018 Q4

Band: 3.5G

IBW: 100MHz

4x4 MIMO

Pre-Commercial: 2019 Q1

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3.5GHz NR AAS

? 频段: 3400MHz ~ 3600MHz

? 发射功率: 200W

? IBW: >= 100MHz

? 尺寸: 1165mm475mm172mm

? 重量: < 47Kg

? 电源: -48V

? 通道数:

? 64T/64R;

? 128 天线阵子

3.5GHz NR 测试终端

? 天线 : 4T4R

? 尺寸: 1320 x 880 x 730 mm (H x D x W)

? 重量 : 300Kg (包含推车、电池等)

室内 BBU机架

? 重量: <200 kg

? 供电: < 2.5KW

爱立信 3.5GHz NR测试设备一览

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章节小结

? 5G NR带宽大、天线通道数目多,前传( 射频和基带之间 )网络压力大。业界推出了将基带中

与 天线通道数目相关的计算功能下沉到基带单元中的 eCPRI方案, eCPRI方案可基于现网的前

传网络即插即用部署 5G NR的 AAS.

? 现网室分器件很难满足 5G新频段的需求, 同时 5G 室内系统部署业界目标是下行 100Mbps的

随处速率也无法通过传统室分方式获得 ,以 DoT类产品为代表的 5G新型室分正形成趋势。

? 基带 DU/CU逻辑分离的 vRAN架构带来部署灵活性,但 CU/DU是否物理分离不是 5G的前提。

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爱立信联合 Intel展示 5G端到端 VR业务

3.5GHz

RF Unit

Pre-recorded

8k VR

content BasebandUnit

Intel MTP

3.5GHz

HTC VIVE

8K VR headset

? First 3.5GHz 5G OTA end

to end test with UE from

another vendor

? 5G NR based 8K high

definition VR content

transmission

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? 测试内容涵盖连续广域覆盖、热点高容量(低

频 /高频)、低时延高可靠、低功耗大连接、

高低频混合及其它混合场景等技术方案的功能、

性能及射频测试

? 第二阶段测试结果表明:

– 3.5/4.9GHz频段基本可以满足广域网连续覆盖的需

求 ,但终端发射功率及天线数的影响, 上行覆盖受

限 ,需要采用相应的上行增强技术

– 开展系统设备与芯片 /仪表的 功能对接测试, 加快 5G

完整产业链的形成与发展

– 第二阶段主要基于 试验样机验证平台和部分预商用

硬件平台 开展测试,为满足功耗、成本、体积等预

商用设备的要求,还需要进行平台升级和优化

5G技术试验第二阶段测试

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5G NR 3.5GHz 试验网组网方案

? 初期 非端到端

? 应用服务器与基站在一个局域网

? 端到端组网

CORE

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5G NR 3.5GHz

试验网组网方案

DU机房

核心机房

vRANvCore NX BPUNR BPU

方案描述

1)核心机房,部署 vRAN和 vCore设备,可

同时部署 BPU机柜;

2) DU机房 , 部署 BPU机柜 , 支持多个基站;

RRU

RRUInternet

10G Link

nx10G

RRU RRU RRU

Transport

NX BPUNR BPU

RRU

NR BPU

NR BPUNR BPU

RRU

? 端到端组网

? CU-DU架构 , 支持 DU间切换

? 传输 ( 回传 ) > 8G bps/站

? 光纤接口 ( BBU?→AAS) :

? 前传 4芯 ( 2对 )

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爱立信引领 5G实践

5G技术创新转变为行业现实

推进 5G全球产业规范 创建 5G全球生态系统 探索 5G未来业务平台 保证 4G向 5G平滑演进

爱立信苏州 5G试点进展

? 单用户峰值 速率测试

? 小区峰值 吞吐量测试

? 小区平均 吞吐量测试

6.8 外场启动会召开 8.17 首套

5G演示设

备开通

? 15G 测试床峰值速率演示

? 多路高清视频播放能力演示

? 工业物联网机械臂演示

10.20 非

标 3.5G站

点 7套到齐

? 28G峰值速率演示

? 3.5G 外场峰值速率

? 基于 5G-NR机械小

手演示

? CU-DU分离测试

? 用户面时延测试

和 Intel终端异厂家 IO

DT峰值速率演示

全球首个 CU/DU分

离架构的 5G系统

6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月

2月中旬完成二

阶段测试内容,

输出阶段性报告

26GHz毫米波设备调通

200w设备已开测

进展

测试

演示

2017年成立 5G推进工作组,以外场测试为核心,开展 5G业务展示,扩展行业联创,并适度宣传。



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(本文系通信农民工原创)