浅谈5G发展现状及应对策略

2课程导入——通信产业是网络强国战略基石2017政府工作报告首提5G，列当年重点任务第四大项2018政府工作报告再提5G，列入中国制造20252019政府工作报告5G进入商用元年，5G为2019年重点任务随着5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术不断发展，移动媒体将进入加速发展新阶段，加快推动媒体融合发展，构建全媒体传播格局。习近平：课程导入5G,拥有超低时延、超高速率、超大链接，那么它都有哪些应用，在站址规划和工程建设中，相比4G又有哪些不同呢？1147：2014年7月30日星期三4课程目标知识目标技能目标掌握5G对站址的影响熟悉5G建设方案了解5G发展现状了解5G网络切片的应用课程对象：项目经理（入职1-3年）课程目录一5G发展现状二5G建网方案和应用介绍三面临的问题和解决方案过渡页一5G发展现状二5G建网方案和应用介绍三面临的问题和解决方案7“4G改变生活、5G改变社会”，5G端到端的关键能力得到了极大提升，提出了三大应用场景，将催生大量新兴行业应用。1.15G关键能力及应用场景eMBB更高带宽、更高速率的增强移动宽带应用不断丰富性能不断提升mMTC支持海量用户连接的物联网uRLLC超高可靠性、超低时延业务4K/8KAR/VR智慧城市智能监控远程医疗自动驾驶81.2非独立组网（NSA）和独立组网（SA）5G网络部署时为适应不同演进节奏及处理5G与4G的共存关系，有了NSA和SA两个组网选项，但NSA网络能力不足以支撑全场景5G应用，长远来看，SA才是5G的必然选择。NSA非独立组网SA独立组网5GNREPCLTEOption3X5GNR5GCNEPCLTEOption2N2691.3全球5G部署进展5G已经成为体现国家科技和经济竞争力的国家战略，全球主要科技强国都在抢跑。先发的国际运营商主要选择NSA架构，依托4G网络快速部署5G。Verizon：毫米波建网商用，4月3日商用放号;AT&T/Verizon在毫米波段受阻于高复杂度&高成本，在寻找可用的Sub-6G频段，2018冬奥会预商用毫米波2019.4.3商用，首尔、釜山、大邱、仁川、光州、大田、蔚山城区均覆盖中国：2019年6月6日，5G4张商用牌照发放，2019年启动规模商用，中国成为第一波市场2020商用聚焦eMBB2020+支持切片KT28G+3.5GSKT28G+3.5GLGU+28G+3.5GDOCOMO28G/4.5GSBM28G/4.5GKDDI28G/4.5G第一阵营通过“标志性事件”抢品牌首发CMCC2.6GCTC3.5GCUC3.5GVerizon28G/39GAT&T28G/39GSprint2.5GT-Mobile600M•瑞士Sunrise152个城市乡镇3月放号•英国BTEE19年计划覆盖16个城市••芬兰Elisa5G套餐发布101.4国内5G产业进展在中国IMT2020主导推动下，已经完成包括关键技术验证、技术方案验证和系统验证的三阶段测试，有效催熟了5G网络端到端商用能力。无线基站进展宏站：主要厂商已推出2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz频段的基站设备。微站:主要厂商已发布2.6GHz、3.5GHz的室内pRRU设备，以及用于隧道覆盖的RRU设备。终端进展芯片：主要是海思balong5000和高通的X50/X55手机终端：各厂家5G商用手机陆续发布，2019年优先支持NSA/SA，2020年1月1日开始必须支持NSA/SA泛智能终端正随着行业应用增多而逐渐拓展华为MateXOPPOReno5G三星S10宏站64T64RAAU室内微站核心网进展主要功能基本成熟：主要厂商已推出5G核心网，基本具备试商用条件，但实际应用还需要对现网核心网、业务开通系统、计费系统等进行升级改造。VNFVNFVNFVNF云编排管理NFVIorchestrate云化核心网中兴Axon10Pro111.5当前5G典型应用从业务发展需求和产业进展来看：5G发展初期主要面向eMBB场景，满足高清视频、VR、AR等大带宽移动接入业务需求；以自动驾驶、自动控制为代表的uRLLC标准仍未冻结，产业成熟度低，仍需长期培育。5GmMTC标准短期内将基于NB-IoT和eMTC持续演进，mMTC业务前期可利用NB-IoT等已有技术承载；高清直播自2019年春晚和两会实现5G超高清直播以来，4K/8K直播不断上演。网联汽车目前国内已有21个车联网示范区；但实现Lev3以上的自动驾驶仍有距离。远程医疗今年以来远程医疗、远程手术的案例在北京、福州等多地开展，在远程医疗资源共享、实时辅助治疗进行了探索过渡页一5G发展现状二5G建网方案和应用介绍三面临的问题和解决方案初期业务要求：下行使能4~8K，上行使能1080P视频分辨率走势，5G初期支持下行4~8KVR当前202020305G初期4K-8K720P~2K12K5G中后期上行支持1K高清视频上传1080P：3~5Mbps1080P拍摄直播1080P监控直播密集城区站间距300m，满足上行1080P视频业务需求300米站间距可以满足上行3~5Mbps、下行100Mbps体验酒泉移动密集城区平均站间距301米，满足下行100M&上行3M建网标准（电联如果不采用上行增强技术，当前上行速率为1M)酒泉移动城区站间距分布比例2.1建网标准——建议5G建网实现下行100Mbps/上行3~5Mbps46.51%45.00%48.00%31.40%27.50%28.00%18.60%22.50%18.00%3.49%5.00%6.00%D频段F频段FD频段200-300200以下300-400400以上上行下行站间距下行边缘RSRP备注5Mbps100Mbps284米-103dBm上行受限3Mbps100Mbps324米-105dBm2.6GHz，密集城区室内浅层覆盖（18dB穿损）2.2.1组网架构——SA是5G终极目标，NSA可快速部署SA是目标方案，NSA可快速部署EPC5GCLTENRNR4G手机软件升级5G手机5G手机S1双连接2.2.2组网架构——NSA初期体验好，SA面向未来新业务性能更优早期NR部署不连续，NSA体验更好面向未来业务，SA支撑更好未来5G新业务使能需要SA架构NR覆盖不连续，NSA模式语音体验更好5G初期：eMBB5G中期：uRLLC，mMTC，体验切片5G成熟期：垂直行业广泛覆盖NSADC切换性能优于SA组网下异制式间切换LTELTE+NRUE移出NR范围：•NSA：数据面不中断；•SA：数据面中断时延~300msSA模式接入时延更短•SA比NSA的5G空口生效时间少~700msSA模式中、近点上行体验更好•NSA终端支持2T需要使能TDM，终端暂无路标NSASA语音建立VoLTE，体验与LTE一致需回落4G，呼叫建立时延增加2s移动电信依靠存量站点优势，可快速完成5G第一轮建设，宏+杆+室同步建设，实现持续领先宏站定位：核心城区连续部署，兼顾覆盖和容量杆室64TRx宏室分定位：高价值室内覆盖，分担室外站点话务杆站定位：深度覆盖，局部热点话务分担2.3立体组网——继承4G立体网优势，宏、杆、室三层全面走向5G0100000200000300000400000500000600000宏站杆站室分城区移动相比电信，宏站差距缩小，杆站、室分优势显著1.1倍6.5倍3.2倍杆站+室分是运营商4G快速部署的关键组成5G时代，杆站+室分仍然不可或缺172.4.15G将形成分层立体组网，重视综合解决方案定位于广域覆盖，尤其在网络规模部署初期是网络覆盖的主力站型5G宏站定位于精准覆盖与深度覆盖，是解决网络热点和盲点的重要手段，后续毫米波的应用，将进一步加大微站和室分建设规模。5G微站和室分5G网络将呈现宏站与微站协同、室内与室外协同、高站与低站搭配的异构网形态，需重视综合解决方案，为5G建设做好储备。182.4.2住宅小区深度覆盖继承综合解决方案2.5.1设备形态——宏站：3DMIMOAAU是5G基本形态，64T/32T是最佳选择3DMIMOAAU比传统4G天线体积更小，立体覆盖效果更好，可多种场景灵活部署32T是3D-MIMO的起步条件，垂直维波束满足5G业务新形态16T64T/32T32T是3D-MIMO的起步条件，才能提供垂直维波束楼宇覆盖无人机垂直维度满足楼宇覆盖，低空数字化和3D定位等新业务需求传统天线3DMIMOAAU覆盖更优：64T/32T覆盖增强4-7dB，可垂直赋形，覆盖场景更灵活2.5.2设备形态——宏站：64T/32T覆盖&容量双优，满足5G业务体验及发展要求提升3-4db提升6-7db16T32T64T容量更优：64T/32T相对于16T在密集城区下行增益1.5倍+，上行增益2.5倍0.400.300.200.100.00密集城区(ISD=300m)普通城区(ISD=500m)上行容量提升2.2倍16T32T64Tx1.7x2.5x1.6x2.21.501.000.500.00密集城区(ISD=300m)普通城区(ISD=500m)下行容量提升2.3倍16T32T64Tx1.55x2.3x1.41x1.82系统仿真：参考现网LTE1:1站址，密集城区ISD300米，楼高分布6到20楼，用户分布：80%室内，20%室外；UE2T4R16TRX32TRX64TRX垂直维增益参考基准+3+5天线增益参考基准+1+2累计参考基准+4+72.65G网络切片灵活定制满足垂直行业差异化业务需求车联网切片1~5ms时延VR视频切片~10Gbps智能水务切片百万级连接工业控制切片99.99999%高可靠性用户面可靠性APPSERVER5G控制面安全控制Qos管理移动管理Qos管理媒体优化VRSERVER连接管理METERSERVER边缘DC本地DC区域DC用户面用户面控制面用户面和控制面可靠性V2XSERVER用户面402.7.1高清视频——远端直播主要是微波+卫星为主，费用昂贵，5G直播市场空间巨大）地面站：1200（10分钟）+80元/分钟*9M带宽。4K摄像机4K摄像机摄像机+便携编码器+微波编码器+CPE编码器直播车（微波+卫星）5G基站5G核心网IP专线+解码器近场直播5G直播解码器地面站+解码器费用昂贵卫星车：标清/高清（2万/3万，8小时）+40元/分钟*9M带宽；远端直播灵活性便捷性安全性稳定性能力价格远端直播差，微波范围小，需要直播车差，需要临时架设微波和卫星天线较好，端到端专网较好，但卫星和微波也不稳定一般，微波和卫星都很难满足4K超高清直播贵（直播车、卫星5G直播好，需要5G模组集成好，需要好的覆盖好较好，需要特定区域优化较好，单小区4路4k上行可以大多数场景有巨大空间2.7.2视频安全监控——DoCoMo5G提供超高清视频传输能力和低时延的快速反应能力速度•4K视频能够提供更精确的脸部识别•需要25Mbps速率，LTE无法保障，只有5G才满足时延•LTE系统需要5秒来通知警卫-目标人员在2.3秒内脱离视频监控区域，骑自行车的话只需要1.1秒•利用5G的话，我们可以在脱离监控之前抓获嫌疑人DoCoMo和Alsok安保公司合作利用5G为东京奥运会提供安全监控系统切片•需要保障逻辑上的安全隔离•5G通过切片来提供体验保障4.派出警卫1.利用4K检查安全状态Docomo5G2.5G传送，低时延3.AI探测事故•“5G”+“AI”+“4K”是演进的关键•4K视频通过5G传送，AI来探测事故为什么ALSOK需要5G•在犯罪行为发生之前阻止─E.g.桌面上发现刀具，给相关人员发送警告•事故处理的效率─E.g.发现逃跑行为，及时派出警卫人员─E.g.管理中心远程管理偏远地区的安全人员KuwaharaCEO@ALSOK高清视频VR/AR2.7.3VR具备颠覆性体验，是天然吸引用户的业务人类的信息获取83%通过视觉，11%通过听觉演唱会（腾讯）体育赛事（BT英超）平昌冬奥会（KT）VR家居设计VR医疗CG类VR应用广泛，将成为未来人机交互