2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨

2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨刘剑峰5G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录十年一代，5G将开启移动通信新纪元1G2G3G4G5G1980s1990s2000s2010s2020s语音短信上网视频万物互联的智能时代大带宽更大子载波间隔&FFTsize15k15k30k30k30k20MHz100MHzFFT点数2048FFT点数4096LTENR120k120k120k400MHzNR相比LTE典型网络容量提升至15x，单用户体验提升至5xSpectrumPeakCellThroughputPeakUEThroughputmmWave(1000M)30+Gbps15+GbpsC-band(100M)10+Gbps1.8+GbpsLTE3CC(20+20+10)0.675Gbps0.375Gbpsx53DMIMOx15UE1UE4UE2UE3UE5•水平/垂直多波束•所有信道窄波束•NativeMMDesign5GNR首商用阶段构筑的断代优势：大带宽、极致eMBB容量与体验5uRLLCmMTCPeakDataRateUserExperiencedDataRateSpectrumEfficiencyMobilityLatencyConnectionDensityeMBB多类型业务的网络要求AreaTrafficCapacityNetworkEnergyEfficiency5G网络将提供20倍于LTE的小区容量，10倍的用户体验，10分之1的空口时延5G网络需要同时满足eMBB（超大带宽），uRLLC（超高可靠性，超低时延）和mMTC（超大连接）业务的需求3xControlPlane:10msUserPlaneeMBB:4msUserPlaneuRLLC:0.5ms1Mdevices/km2100X(ITU)PeakDataRateDL:20GbpsUL:10GbpsUserExperiencedDataRateDL:100MbpsUL:50MbpsSpectrumEfficiencyMobility(500km/h)Latency&ReliabilityConnectionDensityAreaTrafficCapacity10Mbps/m2NetworkEnergyEfficiencyLTE-A5GNR3GPP定义5G网络目标峰值速率用户体验数据速率频谱效率移动性时延&可靠性连接密度区域话务容量网络能效5G网络目标与三大业务ITU定义5G三大应用场景：eMBB，mMTC，uRLLC增强型移动互联网（eMBB）海量连接物联网（mMTC）超低时延高可靠通信（uRLLC）基于云的办公3D视频,UHD屏幕增强现实自动驾驶智慧城市Voice智能家居工业自动化时延可靠性敏感应用20Gbps峰值速率1ms时延100万连接/平方公里5G将给消费者带来极致体验，并实现bit成本大幅下降HDVideo:From2Kto4K&8K高清视频：从2K到4K、8K的普及VR直播：提供沉浸式体验AR互动：虚拟与现实的结合在线游戏：沉浸式互动5G激发新业务，使能极致体验~100Mbps百兆bps,20ms时延20ms时延百兆bps•视频分辨率大幅提升，从480P-4K/8K•沉浸式的AR/VR体验，从只能观看-深度交互•基于云端的实时在线游戏，从本地游戏-云游戏（更低的硬件成本，更好的用户体验）5G无线家宽解决最后一公里入户难题同时，提供类光纤的极致体验9.5亿未联接家庭•光纤没有抵达的居民区•经济不发达的偏远地区•…80%+平均速率100Mbps•解决传统最后一公里入户难题，业务快速发放•超大容量，实现Gbps级类光纤体验，提供IPTV等丰富家宽业务无线家宽，5G替代光纤面向5G网络演进考虑1800MHz(2*30MHz)900MHz(2*11MHz)2100MHz(2*25+MHz)LTE+VoLTEGSM+LTE3.5GHz(100Mor200M)LTE+NB物联网+LTE+VoLTEWCDMA+LTE5GrefarmingLTE5G(SA)1、频谱及业务承载演进-高低搭配最终形成业务承载高低频搭配模式，低频面向覆盖，高频聚焦业务热点2、网络架构演进-云化综合业务接入区BBU集中、池组化机房1+18+1面向5G的CU云化、DU云化2G网络4G网络5G网络目前上海4G网络基站机房集约度为8:1，BBU云化度4:1，面向5G的集约化程度会进一步提升Option3x/7xinNSAOption2/4inSACP锚点UP分流Option3EPCLTENRS1-CS1-UOption3aEPCLTENRS1-CS1-US1-UOption3xEPCLTENRS1-CS1-US1-UOption7Option7aOption7x5GCeLTENRNG-CNG-U5GCeLTENRNG-CNG-UNG-U5GCeLTENRNG-CNG-UNG-UOption25GCNRNG-CNG-UOption45GCeLTENRNG-CNG-UOption4a5GCeLTENRNG-CNG-UNG-UNSAOption3x,SAOption2正逐步被接受为优选方案.Option7x/4会在18Q4冻结.Option3xOption7xOption4Option2LTE&NRDC双联接●●●LTE升级●●●5GC部署●●●优选5GNR组网方式：NSA信令锚点在LTE基站，SA信令锚点在NR基站5GNSA方案①为5G网络规划单独的新的PLMN；②LTE同时广播两个PLMN信息；③LTE根据UE上报的selectedPLMN将UE转发到不同的网络。4G用户走4G核心网，5G用户走5G核心网。eNodeB已有核心网新核心网gNodeBPLMN:4GPLMN:5GPLMN:5G4GOnlyUEPLMN:4G4G&5G双模UEPLMN:5GPLMN:4GPLMN:5GOption3xLTES1EPC+5GNR控制面用户面5G基站作为数据分流控制点根据无线情况制定分流策略，性能最佳4G作为控制锚点，信令面走4G网络，数据面走4G和5G双连接，主要适用于eMBB场景，用于提升用户速率架构方案E2E部署方案CIUBBPd/eUBBPfw1960/970960/970PTN7900PTN79005GNewCore4GEPC标准NSA3XS1-C4G5GX2-US1-U4G5GX2-C(Xn)协议要求Xn之间单向25msUMPTe(N)UMPTx(L)LTEBBU5GBBUNSA组网组网原则:1.针对此次验证区域新建一套RAN网管、核心网网管以及新核心网和NR基站2.新建的5G站点，建议都割接到5G的网管3.新建测试PLMNeNodeB核心网核心网网管eNodeB核心网新核心网新RAN网管核心网网管gNodeB新核心网网管eNB割接到新的网管RAN侧网管RAN侧网管NSA组网：OSS网管、核心网割接方案L/NR频谱共享+NR上下行解耦，促进黄金频谱平滑演进，增强NR上行覆盖能力，使能NR规模连续组网现网密集城区LTEFDD上下行PRB利用率比例约为1:3，热点的区域上下行PRB利用率差值越大。若上行开启预调度，上行话务量占用的上行PRB利用率应再减少20~50%，上下行PRB利用率降到1:4LTEFDD上行LTEFDD下行LTEFDD上行+NR上行LTEFDD下行LTE/NR上行频谱共享，充分利用Sub3GFDD上行空闲资源，为NR提供上行频谱LTEFDD网络上行PRB利用率LTE/NR上行频谱共享由于NR上下行时隙配比以及UE/gNB上下行功率差异大等原因，导致3.5G/4.9G等频段上下行覆盖不平衡，上行覆盖受限成为5G部署的瓶颈。NR上下行解耦定义了新的频谱配对方式，使下行数据在3.5G/4.9G等频段传输而上行数据在1.8G等低频传输，从而提升了上行覆盖。NR上下行解耦&L/NR上行频谱共享5G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录联通电信频段的划分联通获得的频谱在3500MHZ-3600MHZ电信的是3400MHZ-3500MHZ移动的是2515MHZ-2675MHZ以及4800MHZ-4900MHZ9月9日晚间，中国联通发布公告称，公司控股子公司中国联合网络通信（香港）股份有限公司之全资附属子公司中国联合网络通信有限公司与中国电信签署《5G网络共建共享框架合作协议书》。5G网络共建共享采用接入网共享方式，核心网各自建设，5G频率资源共享。联通运营公司将与中国电信在全国范围内合作共建一张5G接入网络,双方划定区域，分区建设，各自负责在划定区域内的5G网络建设相关工作，谁建设、谁投资、谁维护、谁承担网络运营成本。5G网络共建共享采用接入网共享方式，核心网各自建设，5G频率资源共享。双方联合确保5G网络共建共享区域的网络规划、建设、维护及服务标准统一，保证同等服务水平。双方各自与第三方的网络共建共享合作不能不当损害另一方的利益。双方用户归属不变，品牌和业务运营保持独立。两家试验网组网方式：1、中国电信5G网络将优先选择SA方案组网2、中国联通虽然目前还没有明确表态，大部分是集中在NSAgNodeB电信核心网联通核心网eNodeB中国联通PLMN:4G5G电信PLMN:5G4G&5G双模联通PLMN:5G中国电信PLMN:5G部署方案中国联通PLMN:5GPLMN:5G5GCPLMN:4GEPC+Option3xOption24G联通PLMN:4G共享方式传输方案载波共享方案方案一:200M双载波基站的独立载波方案方案二:100M单载波基站的共享载波方案双方共建将在15个城市分区承建，主要已5G网络（以双方4G基站（含室分）总规模为主要参考，具体划分如下：网络建设区域划分中国电信将独立承建广东省的10个地市、浙江省的5个地市以及前述地区之外的南方17省。联通运营公司将独立承建广东省的9个地市、浙江省的5个地市以及前述地区之外的北方8省（河北、河南、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、山西）1、北京、天津、郑州、青岛、石家庄北方5个城市，联通运营公司与中国电信的建设区域比例为6:42、上海、重庆、广州、深圳、杭州、南京、苏州、长沙、武汉、成都南方10个城市，联通运营公司与中国电信建设区域的比例为4:65G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录5G网络规划主要内容信息收集规模估算仿真规划内容：•建网策略•网络指标•地理环境•业务模型•区域划分•现网工参•备选站址•特殊需求…5G建设基于现网升级，规划时应充分利用已有站点输出：无线网络规划信息采集表内容：•估算参数确认•传播模型选择•覆盖估算•容量估算•现网站距信息确认输出：单站的覆盖半径在现网基础上需增加的站点数规模内容：•基于现网的已有站点仿真•根据估算结果和初始仿真结果初选站点•加站后仿真•实地勘测，站点选择•输出最终仿真结果输出：覆盖仿真结果容量仿真结果站点工参参数规划内容：邻区规划PCI规划PRACH规划RF规划波束规划TAC规划时隙配比规划规划报告C-band3.5G穿透损耗来源于3GPP38.901基于上述Highloss公式计算3.5GHz穿透损耗为：5-10*LOG(0.7*10^(-(23+0.3*3.5)/10)+0.3*10^(-(5+4*3.5)/10))=26.85dB10cm&20cm厚混凝土板（concreteslab）：16~20dB1cm镀膜玻璃（0度入射角）：25dB外墙+单向透视镀膜玻璃：29dB外墙+一堵内墙：44dB外墙+2堵内墙：58dB外墙+电梯：47dB混凝土板（暗室测试）结合测试结果和协议定义，3.5G密集城区穿透一堵墙损耗考虑26dB，城区和郊区场景基于LTE经验按照4dB差值考虑。来源于R-REP-P.2346镀膜玻璃（楼内测试）来源于HW测试ClassesMaterial/type3.5GHzPenetrationLoss办公楼外墙35cm厚混凝土墙282层节能玻璃带金属框架26内墙