5G基础知识简介PPT

5G基础知识简介目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术55G无线网络空中接口目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术55G无线网络空中接口业务需求多样化物联网市场前景广阔新业务带来更高的速率要求容量需求急剧增长面临的挑战三：物联网蓬勃发展，现有4G网络海量连接能力待提升为什么要有5G面临的挑战四：车联网，智能工业等新领域现有4G网络难以满足超低时延、超高可靠场景需求面临的挑战一：用户体验速率要求越来越高，现有4G网络承载能力不足面临的挑战二：移动数据业务流量爆炸式增长，现有4G网络容量难以满足为什么要有5G？5G与4G有什么不同？5G不仅考虑人与人也考虑人与物、物与物增强移动宽带场景：增强/虚拟现实、云端机器人低功耗广覆盖场景：海量物联网低时延高可靠场景：车联网体验速率更快4Gx10~100空口时延更低4Gx1/5连接数密度更高4Gx10更强性能更多场景全新生态相比于4G的“修路”，5G则是“造城”，需要打造跨行业融合生态通信产业工业制造智能车联增强/虚拟现实物联网5G能干什么？高可靠低时延（URLLC,5个9，1ms)海量机器通信(mMTC,1mil/km2)增强移动宽带（eMBB，Gbit)目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术55G无线网络空中接口7联网无人机101云AR/VR6无线家庭娱乐实时计算机图像渲染及建模超高清8K视频和云游戏5G十大2车联网远控驾驶、编队行驶、自动驾驶专业巡检和安防应用场景3智能制造8社交网络无线机器人云端控制超高清/全景直播4智慧能源9个人AI辅助馈线自动化AI辅助智能头盔5无线医疗智慧城市远程诊断AI使能的视频监控5G十大应用场景明细5G十大应用场景|云VR/AR虚拟现实（VR）与增强现实（AR）是能够彻底颠覆传统人机交互内容的变革性技术。变革不仅体现在消费领域，更体现在许多商业和企业市场中。VR/AR需要大量的数据传输、存储和计算功能，这些数据和计算密集型任务如果转移到云端，就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。5G十大应用场景|车联网车联网主要应用包括编队形式、远程驾驶和自动驾驶。只有5G能同时满足车联网的严格要求。

5G促使车联网进入了黄金发展期，低时延高可靠的通信连接是车联网的基础。5G十大应用场景|智能制造工业制造领域在专网、可靠性、实时性、带宽四个方面对现有无线网络提出了质疑。要满足智能制造各场景应用需求，只有5G网络能够胜任。5G十大应用场景|智慧能源全球配电自动化市场将从2015年的130亿美元增加到2025年的360亿美元。5G可以取代配电自动化中的现有光纤基础设施，可提供<10ms的网络时延和Gbps级吞吐量，实现无线分布式控制。运营商的5G电力业务以电网公司为中心，可积极拓展外围用户。5G十大应用场景|无线医疗无线医疗是指通过计算机技术、遥感、遥测、遥控技术为依托，充分发挥大医院或专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势，对医疗条件较差的边远地区、海岛或舰船上的伤病员进行远距离诊断、治疗和咨询。无线医疗是一类特别的应用，尤其依赖5G网络的低延迟和高QoS保障特性。医疗行业开始采用可穿戴或便携设备集成远程诊断、远程手术和远程医疗监控等解决方案。智慧医疗市场的投资预计将在2025年将超过2,300亿美元5G十大应用场景|无线家庭娱乐无线家庭娱乐的典型应用为8K电视和云游戏。

8K视频的带宽需求超过100Mbps，需要5G网络的支持。云游戏以90fps的速度提供响应式和沉浸式的4K游戏体验，延迟低于10ms，需要5G网络的支持。

以具有竞争力的价格提供统一的家庭套餐，集成宽带和视频服务；以具有竞争力的价格提供低时延沉浸式高清视频和游戏内容；

集成第三方智慧家庭应用从而拓展移动运营商网关业务；

提供运营商级隐私和信息安全保护。5G十大应用场景|联网无人机无人机可以广泛应用于能源、农业、工业、建筑等领域；5G技术将增强无人机运营企业的产品和服务，以最小的延迟传输大量的数据。5G十大应用场景|社交网络社交网络目前最显著的两大趋势是社交视频和移动实时视频。

5G网络让实时视频1对1交流变为1对多的互动；5G网络让流媒体录像设备由手机摄像头发展到360°全景，分辨率由480p发展到至少4K。5G十大应用场景|个人AI辅助电池使用时间、网络延迟和带宽限制是个人可穿戴设备面临的三大挑战；

配合5G网络，个人可穿戴设备可以部署在关键业务的场景中，比如公共安全、采矿和医疗等。高质量内容驱动更高的数据消耗，移动运营商可以提供具有竞争力的基本连接服务与其他增值服务。5G十大应用场景|智慧城市视频监控服务在智慧城市中扮演核心的角色；

5G网络可支持智慧城市高带宽的需求；

移动运营商可以在人工智能增强的云服务方面建立优势。目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术5为什么要有5G？5G网络架构-NFVNFV特点专用网络设备分拆成专用软件+标准硬件+集中编排管理其关键特征是上层业务云化、底层硬件标准化、分层运营，加快业务上线与创新未来将依托NFV实现云化部署形态，网元功能以软件形式部署在采用IT通用服务器构建的资源池上，支撑基础通信业务、增值业务以及内容分发、边缘计算等能力EPC软件专有硬件IMS软件专有硬件HSS软件专有硬件厂家A厂家B厂家C厂商A:EPC软件通用硬件CloudOSNFVO+厂商B:IMS软件厂商C:HSS软件…VMVM虚拟网元通用硬件资源池传统设备，软/硬一体网络功能虚拟化，软/硬分离特点：专用硬件（小型机、CPCI、ATCA等）网元功能软硬结合实现硬件资源单网元专用面向网元管理特点：硬件设备通用化：通用硬件（x86服务器等）网元功能软件化：网元功能由软件实现平台资源虚拟化：多网元共享硬件资源池网络管理分层化：网元管理和资源管理分离5G网络架构-NFV5G网络架构-华为E90005G网络架构-SDNSDN初始于园区网络，一群研究者(斯坦福的达人们)在进行科研时发现，每次进行新的协议部署尝试时，都需要改变网络设备的软件，于是，他们开始考虑让这些网络硬件设备可编程化，并且可以被集中的一个盒子所管理和控制，就这样，诞生了当今SDN的基本定义和元素:1.分离控制和转发的功能；2.控制集中化；3.使用广泛定义的(软件)接口使得网络可以执行程序化行为。另一个SDN成功的环境就是云数据中心，这些数据中心的规模不断的扩展，如何控制虚拟机的爆炸式增长，如何用更好的方式连接和控制这些虚拟机，成为数据中心明确需求。而SDN的思想，恰恰提供了一个希望：数据中心如何可以更可控5G网络架构-SDN和NFV的结合提供了最优的解决方案架构一个昂贵的专业设备(盒子)被通用硬件和高级软件替代分离软件控制平面被转移到了更优化的位置(从专用设备硬件中剥离，放置在数据中心或者POP位置，可能以服务器或者虚拟机的形式存在)标准化数据平面的控制被从专有设备上提取出来，并且标准化，使得网络和应用的革新无需网络设备硬件升级5G总体架构如下图所示，分为5G核心网5GC和无线网NG-RAN两大部分。核心网的功能主要有AMF、SMF和UPF三个功能性逻辑网元或虚拟网元承接，无线网包括gNB和ng-eNB两种网元，其中gNB提供NR用户平面和控制平面协议和功能，ng-eNB提供E-UTRA用户平面和控制平面协议和功能。NG和Xn是两大主要接口，前者属于无线网和核心网的接口，后者属于无线网节点之间的接口。5G网络架构-总体架构5G网络架构-控制面和用户面5G网络架构-网络切片275G网络架构-无线网CU/DU功能分离CU设备主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署；另外，CU与DU分离有利于在CU上实现设备虚拟化和云化。DU设备主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。为节省DU与RRU间的传输资源，部分物理层功能也可上移至AAU实现。目前DU仍采用专用硬件实现。CU/DU功能分离必要性降低前传的带宽需求CU-RAN内部的移动性不可见，降低CN的信令开销和复杂度采用CU将控制协议和安全协议集中化后，UE在CU控制的TRP间移动时，UE的信令过程和数据中断会降低；CU的出现更加实用NFV的架构实现C-RAN，增加了RAN侧的工程扩展性。目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术55G无线网络空中接口目录15G传输网承载5G无线网承载25G网络建设关键技术DU部署方式二DU部署方式一以某综合业务接入区为例进行DU部署方式分析，取同样区域，分析三种DU部署方式在机房及传输建设方面的不同DU部署方式三DU部署方式一：每个综合业务接入区划分2-3个分区，以山东移动第一次规划的2897个CRAN分区为基准,每个分区内设置一个40平米以上业务汇聚机房进行DU集中；原有具备条件的普通汇聚机房和业务汇聚机房均可用于DU集中优先进行条件较好的自留基站机房改造，其次进行选址新建机房的DU集中系数≥20，普遍在20-40之间DU部署方式二：优先以现有4G基站机房为基础进行5GDU部署已建普通汇聚机房和业务汇聚机房也可作为DU部署机房使用机房的DU集中系数≤5DU部署方式三：以山东移动第二次规划的CRAN分区为基准，每个综合业务接入区设置4-5个分区；每个分区0.5平方公里左右，设置1个30平米左右业务汇聚机房原有具备条件的普通汇聚机房和业务汇聚机房均可用于DU集中优先将自留基站机房改造为业务汇聚机房业务汇聚机房DU集中系数≤10；基站机房≤55G传输承载-前传DU集中部署方式DU部署方式一DU部署方式一

投资（万元）DU部署方式二DU部署方式二投资（万元）DU部署方式三DU部署方式三

投资（万元）新建1个40平方米的业务汇聚机房120租赁用5个基站机房，租赁费1.08万元/年/站点5.4/年改造2个自留基站机房4025条基站接入光缆，5条二级主干光缆，3个一级主干光交，3条主干光缆42.720条基站接入光缆，5条联络光缆23.9924条基站接入光缆，5条二级主干光缆，2个联络光交，2条联络光缆36.081台SPN接入层设备187台SPN接入层设备352台SPN接入层设备20

180.7

63.39

96.08DU集中部署方式当租赁机房第19年时，采用DU部署方式二的投资成本会超过DU部署方式一。当租赁机房第7年时，采用DU部署方式二的投资成本会超过DU部署方式三。随着同一区域站址密度数量的增加，采用DU部署方式二的管线投资成本始终小于DU部署方式一和DU部署方式三。5G前传方案项目DU部署方式一DU部署方式二DU部署方式三DU集中系数≥20≤5≤105G无线组网性能5G无线组网性能有所提升可满足5G无线组网基本要求可满足5G无线组网基本要求5G无线建设投资三种建设模式无线投资相当传输及机房建设投资建设投资较高，初期投资约为DU部署方式二的3倍左右建设投资较低建设投资中等机房机房建设与改造工程量较大，预计每个综合业务接入区新建1-2个标准机房利用现有机房，但需要支付铁塔公司租赁费用，对现有基站机房进行少量改造需要改造自留基站机房，每个综合业务接入区需约2-5个30平米左右机房（全省市区及县城约4000-5000个），不需租用铁塔公司机房电源机房需要电源功耗很大，新增基本超过40KW交流引入，需要从变压器、交流引入、开关电源、空调等多方面进行新建和改造单个机房电源机房功耗相对较小，改造难度小改造难度中等，存在民用建筑无法增加交流引入的风险传输设备传输接入层设备集中放置，设备数量少、容量大，不利于各项业务的就近接入传输接入层设备放置在基站机房，较为分散，有利于业务就近接入传输接入层设备分布中等，可基本满足各项业务接入传输线路业务开通所需要经过路径增加，前传部分管线资源建设工程量加大，建设难度增加业务就近开通，建设难度相对较小建设规模中等管道需要末端基站-二级光交-一级光交-业务汇聚机房之间全部管道，管道资源消耗严重，主干管道段落很多不能满足，建设难度大需要末端基站-二级光交-基站机房之间的管道，原来建设的拉远资源可进行利用，建设难度小需要末端基站-二级光交-DU集中机房之间的管道，建设难度中等安全性设备保护的路径相对较短，系统安全性未发挥充分。DU数量多，单节点失效影响大。设备保护的路径较长，系统安全性发挥较充分，安全性好安全性中等传输网络维护传输管线数量大幅增加，网络维护难度增加；DU集中机房维护级别上升网络维护难度和目前相当传输网络维护难度较目前稍大，无线维护难度稍有降低适用场景适于DU非常集中，接入距离很短的极少量密集热点各种无线场景接入适用自留基站机房数量和质量较好的区域DU集中部署方式综合分析，在机房具备条件的情况下，优选DU部署方式三，其余原则上采用DU部署方式二。因DU部署方式一对电源、机房、管道等要求极高，应慎重选用。每个区域应尽快确定DU部署方式，以便开始进行基础资源储备。5G前传方案分布式部署场景下的CU/DU与AAU同址，前传采用光纤直驱方式；集中式部署场景，前传可采用光纤直驱、无源WDM、有源系统等方式AAUAAUAAUDU无源WDM：彩光模块+合分波光纤直驱：无线AAU和DU配置白光光口，采用光纤直接连接AAU和DU无源WDM：无线AAU和DU配置彩色光口，并配置无源的WDM合分波板有源系统：无线AAU和DU配置白光光口，有源WDM/OTN：配置合分波+25GOTU，可采用Flex-O封装，减少OTN开销处理时延；SPN：利用SPN的Flex-E承载，每个25G需要5个5G时隙AAUAAUAAUDU有源系统AAUAAUAAUDU光纤直驱5G传输承载-前传光纤直驱、有源系统和无源彩光方案各有优劣，有源场景适配更广项目光纤直驱有源WDM/OTN/SPN无源25G彩光光纤节省2:1（单纤双向）60:1（级联合波）6:1网络设计新建光缆设计免需波长设计供电无需供电需供电，交流/直流无需供电设备安装无线一次爬塔塔下安装，无需爬塔彩光模块，必须上塔时间/时延无引入偏差(<5us，+-10ns)无保护无100G1+1/1:1无故障定界无线自定位电层开销，维护定界容易带OTDR仪表逐段定位，需要上塔更换模块维护备件备件归一备件归一光模块、合波单元备件较多CAPEX成本低高10G便宜，25GCWDM产业链待成熟适用场景光纤丰富、新铺设光缆站5G新建+4G扩频，小/中/大集中5G新建，供电不方便，小集中技术方案对比5G前传方案-前传技术对比投资对比综合设备、光缆、管道等因素，光纤直驱和无源波分方案投资较少（单纤双向模块及彩光模块仍有降价空间），相差不大；有源系统投资较高。以单个5G拉远站为例，各前传解决方案资源需求及投资如下表项目单位光纤直驱（单纤单向）光纤直驱（单纤双向）无源波分有源系统备注资源设备数量端0022点对点共2端设备光缆长度KM1111DU与AAU间按1km考虑光纤芯数芯6322光纤直驱：单站6芯（单纤双向3芯）无源波分与有源系统：单站2芯管道管程公里1111投资管线万元1.91.81.81.8光缆及配套：2万元/km、48芯管道：20万元/管程公里主设备万元

0.23.0无源波分：0.1万元/端（合分波板）有源系统：1.5万元/端与彩光模块差价万元

1.70.5

光纤直驱（单纤单向）、有源系统：采用25G白光模块（单纤单向），0.07万元/个、共6个光纤直驱（单纤双向）：采用25G白光模块（单纤双向），0.35万元/个、共6个无源波分：采用25G彩光模块，0.16万元/个、共6个投资合计万元1.93.52.54.8

5G前传方案-前传技术对比前传网络结构在CRAN区域内的5G基站接入路径为：5G基站——所属微网格二级分纤点——一级分纤点——业务汇聚机房。业务汇聚机房至综合业务接入区一级光交建设大芯数光缆，纳入一张光缆网。业务汇聚机房不具备条件的区域内，5G基站可采用DRAN方式，即就近接入到CRAN区域内的普通基站机房。建议结合5G试点，测试多种前传方案的效果。图例：一级光交二级光交业务汇聚机房基站CRAN区域综合业务接入区一级主干环一级、二级主干光缆（综合业务接入区项目）末端接入光缆（基站接入项目）业务汇聚机房联络光缆（联络光缆，基站接入项目集）“点亮行动”考核项密集城区业务汇聚机房至一级光交具备光缆。主干道路上具备后期建设双路由传输条件。5G前传方案-前传技术对比厂家华为中兴大唐诺西爱立信AAU设备型号AAU5619A9611TDAU5264N41AEHB5GNR100MHz前传带宽需求1*25Gbps1*25Gbps2*25Gbps2*25Gbps2*10Gbps4GD频段3D-MIMO60MHz前传带宽需求1*25Gbps1*25Gbps2*25Gbps2*25Gbps2*10Gbps光纤芯数需求（假定光纤直驱，双芯双向，含5GNR+4G3D-MIMO）4芯4芯8芯8芯8芯

基站前传接口要求(单小区需求，单站S111配置需乘3)

5G前传接口要求与建设方式BBU至AAU间的前传带宽和光纤芯数需求：对于5GNR与4GD频段共模AAU，5GNR与4GD频段3D-MIMO的小区前传带宽各需1*25Gpbs或2*25Gbps，前传光纤小区合计需4芯或8芯。对于传统单站建设方式，前传方案以光纤直驱、双纤双向、直接前传为主。对于小区拉远的情形，有以下两种前传方案，应由传输专业根据光纤资源、工程造价、维护需求等进行选择：

方案1：光纤直驱、双纤双向；适用场景：RRU位置相对分散，光缆资源较为丰富或前传距离较短、易于光缆建设的场景。

优点：组网快速简单，维护方便；缺点：占用较多光纤资源，需要施工协调，工程进度较慢。方案2：无源波分；适用场景：RRU位置相对集中，难以新建光缆的场景。

优点：充分利用现网光纤资源节省纤芯（不同类的波分设备分别可实现6合1、12合1或18合1），开通快速，网络结构较简单。

缺点：波分模块成本较高，路由设计比较困难，专业维护工作量比较大。拉远距离受光模块类型及跳纤点数量限制。5G传输承载-前传技术方案

基站回传带宽需求由于5GNR系统相对于4G的平均速率和峰值速率有了较大的提升，因此对机房传输条件也提出了更高要求，宏基站64TR情况下单小区回传对于传输带宽要求如下。宏基站回传传输峰值带宽需求按照1个小区达到峰值、2个小区均值计算。5GNRS111宏基站回传传输峰值带宽需求7Gbps,均值带宽为3Gbps；S222单基站峰值带宽为8Gbps、均值带宽为3Gbps。5G传输承载-中传/回传

5G回传方案传送网建设方案PTN扩容：方案：利用现有PTN系统容量或扩容板卡满足5G需求场景：此方案适用于无线网补热、演示场景并以开通eMBB业务为主的区域条件：系统容量充足，环路资源利用率低；或设备有空余槽位PTN升级：方案：通过对现有PTN设备升级支持SPN特性来实现，对于系统容量不够段落扩容板卡，不支持升级设备新建或替换场景：适用于现有PTN网络资源丰富、设备支持升级、机房配套资源紧张的城域网条件：汇聚环以上系统容量充足，环路资源利用率低；设备支持软件升级且有较多空余槽位新建SPN：方案：按无线基站覆盖需求，新建SPN网络，具备端到端独立组网能力场景：适用于大规模部署5G、不满足上述扩容或升级条件的城域网条件：当接入层、汇聚层新建或替换设备端数较多，新增设备投资达到50%以上，建议采用新建SPN方案。5G中传/回传方案-PTN扩容业务汇聚机房在传输设备组网中仍属于接入层。主流SPN设备厂家2019年6月份主芯片可规模商用，但板卡密度和功能仍需改进。5G初期业务量较少且暂不需要支持切片特性，为减少后续固定资产折旧，采用现网PTN系统承载，进行必要的设备升级和容量扩容。遵循“降本增效”原则，制定合理的扩容升级方案：业务汇聚机房的设备选型应长远考虑，选用端口密度较高的10GE板卡；普通基站如原有设备是支持10GE，应尽量采用扩板升级，对端口使用率低的GE板进行归并，腾出扩容槽位。按需扩容汇聚、核心层设备及与核心网对接的省干设备10GE端。近期策略：CU/DU合设，根据就近服务的原则可部署在基站机房、业务汇聚机房和具备条件的普通汇聚机房中。

中远期策略：5GCU存在多种形态，对于集中化和云化部署的CU，可放置在业务汇聚机房、普通汇聚机房、重要汇聚机房中。DU部署位置保持不变。无线设备放置分析5G-CU5G-CU5G-CU/DU5G-CU/DU5G

DU机房分类：重要汇聚机房基站机房/业务汇聚机房普通汇聚机房近期可能新增/调整网元中远期可能新增/调整网元5G

DU5G中传/回传方案-新建SPN切片分组网SPN（SlicingPacketNetwork）：是一种新传输网技术体制，包括大容量接口技术25G+PAM4+DWDM，时隙交叉传输平面SE-TP，面向传输组网的灵活转发SR-TP，超高精度时间同步技术，同时控制面采用SDN进行统一管控；SPN分别在物理层，链路层和转发控制层采用创新技术，来满足5G及未来传输网络需要SPN=PTN+FlexE+L3特性增强特性描述PTNSPN管理网管SDN控制器隧道MPLS-TPMPLS-TP，新增SR-TPL3接入L2+汇聚核心L3端到端L3分片VPNVPN+FlexE容量10GE/100GE10GE/100GE，新增50GE/200GE/400GE时延100~150us/跳15~30us/跳同步SyncE+1588V2SyncE+1588V2OIFFlexE接口技术分组隧道（SR-TP）动态L3VPNSlicingEthernet(SE)DWDM+简化ROADM（可选）SPL(SlicingPacketLayer)SCL(SlicingChannelLayer)STL(SlicingTransportLayer)分组层通道层传送层MAC静态L2/L3VPN分组隧道MPLS-TP超高精度时间及频率同步技术管控一体SDN切片控制平面802.3以太网物理层图例：继承PTN功能

SPN新增功能1235G中传/回传方案-SPN组网规划核心层组网组网架构一：城域核心节点设备和骨干汇聚设备物理和逻辑上均采用口字型全mesh连接。适用于光缆或波分资源充足场景。组网架构二：新增成对部署的调度设备，收敛骨干汇聚设备的物理链路和端口。调度设备之间全mesh连接，但和城域核心、骨干汇聚设备部分互联。业务不感知调度节点。适用于光缆或波分资源有限场景。5G中传/回传方案-SPN组网规划汇聚层、接入层组网城域汇聚层：汇聚采用环形结构，每环4—6节点、建议不超过8节点，双挂到骨干汇聚对。汇聚环不能双挂到两对不同的骨干汇聚。城域接入层：接入环采用环形结构，每环4~6节点、最多不超过12节点。接入环双挂到同一汇聚环的两个汇聚点（建议为相邻节点）。综合接入点挂接到汇聚环的两个相邻汇聚点下，每环3~4站点。5G中传/回传方案-SPN组网规划为便于进行控制面IGP划域部署，对组网拓扑提出以下要求：接入环双挂时，双挂的汇聚节点应在同一个汇聚环内，如下图接入环1/2/3，优先考虑挂在相邻的汇聚节点，也允许挂接在同一汇聚环内非相邻的汇聚节点；接入环挂接在接入环下时，也应挂在同一汇聚环内的接入环，如接入环4，而不应挂在不同汇聚环下的接入环（如接入环5）；接入环不应挂接在不同汇聚环的节点下，如接入环6/7；接入环不应挂接在不同层次的节点下，如一端挂在汇聚节点，一端挂在核心节点，如接入环8。接入环双挂在两个汇聚环带来的影响：DCN：接入环打通两个DCN域，可能将两个汇聚环组成一个超域规格的DCN管理域IS-IS：接入环IS-IS闭环困难（Ti-LFA保护需要IS-IS闭环），增加普通汇聚、骨干汇聚的IS-IS进程数压力/邻居数压力隧道规划：工作保护隧道路径规划复杂度提升带宽规划：接入环流量绕行汇聚、骨干网络，带宽规划复杂度提升可维护性：业务关系跨汇聚环，隧道拓扑复杂度增加，维护难度增加业务性能指标：保护隧道需要绕行骨干汇聚甚至是城域核心点，导致业务流量迂回严重、Xn业务时延增加5G回传方案-基于CRAN的回传结构回传网络结构引入SPN后，接入层组网结构仍以环型为主。方案一、在原有PTN环路上的SPN节点延续现有拓扑结构，环上不安装SPN的节点跳通；新建业务汇聚机房SPN单独组网。优点：选用自留基站的业务汇聚机房SPN开通较快，后续增加SPN节点不需调整环路缺点：单独处理新建业务汇聚机房的组网难度较大。方案二、综合业务接入区的业务汇聚机房通过联络光缆和一级主干光缆组网，通过新建光缆至相邻业务区，回到第二个汇聚节点形成双归。优点：和前传共用光缆资源，符合“一张光缆网”的演进思路。缺点：光交内跳接较多；城区外围业务区覆盖范围较大，相邻业务区的汇聚机房地理位置相距较远。综合业务接入区综合业务接入区综合业务接入区基站光缆网方案二方案一5G回传方案回传方案示意图宏基站业务汇聚机房普通汇聚机房一级主干光交目录15G传输网承载5G无线网承载25G网络建设关键技术5G频率定位相比4.9GHz，2.6GHz具备覆盖好、产业链成熟等优势，是我公司5G网络的主力频段；同时通过对2.6GHz频段采用网络切片、UPF/MEC下沉等5G特有技术，也可满足绝大部分的行业应用，有利于降低建设成本，在服务于专网的同时更好地服务于普通商用用户。2.6GHz覆盖能力远好于4.9GHz4.9GHz基站的建设规模是2.6GHz的3.1倍相同站间距下的边缘速率对比：在城区室内浅层覆盖场景下，4.9GHz传播及穿透损耗比2.6GHz高约12-20dB，核心城区350米站间距下，室内浅层覆盖（室外穿透一堵墙覆盖室内）上行边缘速率仅有0.02Mbps。在相同边缘速率条件下，4.9GHz基站的建设规模是2.6GHz的3.1倍。4.9GHz产业链不成熟，商用初期不具备独立连续组网的条件基站：目前仅华为、中兴有4.9GHz宏站产品，但均不支持1ms帧结构配置，华为暂无开发计划，中兴预计年底支持。终端：海思、高通芯片硬件上已支持4.9GHz但未进行全面测试；手机终端由于成本原因，商用初期部分手机未规划4.9GHz。5G基站覆盖能力5G单站覆盖能力略优于TDF频段，但相对FDD1800仍有20%差距相对竞对覆盖优势明显，同等覆盖要求下3.5G所需站址规模比2.6G多约75%在NSA组网条件下，竞争对手借助FDD基础覆盖，可以有效缩小与我公司的差距单站覆盖能力：2.6GHz单站拉远覆盖半径达2.3km，强于TD-LTEF频段上行边缘速率：核心城区300米站间距下，室内浅层覆盖注2.6GHz上行边缘速率达1Mbps，优于TD-LTEF频段下行边缘速率：核心城区300米站间距下，室内浅层覆盖5G2.6GHz下行边缘速率可达93Mbps覆盖所需基站规模：在上行边缘速率1Mbps下，覆盖相同面积3.5GHz所需站点数量比2.6GHz多约75%1）NSA/SA组网架构选择

SA是目标方案，但面临核心网成熟度低和用户数据迁移风险等难题，NSA能够更早商用，但面临4G核心网和无线网改造工作量和投资大等挑战Option2：SA方案EPCLTENGCNNROption3a：NSA异厂家方案在4G核心网进行业务分流，具备异厂家组网的能力，但性能较差5G信令4G信令

5G数据4G数据EPCLTENR SA（Standalone，独立组网）Option3x：NSA同厂家方案在5G基站进行业务分流，需要4G与5G基站间深度协同EPCLTENR NSA（Non-Standalone，非独立组网）5G标准引入的新的组网模式，5G网络依赖4G网络工作，5G终端同时连接4G和5G基站，信令由4G网络承载，5G网络仅传输数据面临4G锚点选择的问题，需综合网络性能、产业成熟度、厂家选择等因素选择锚点与原3/4G系统引入方式相同，5G系统独立工作NSA/SA技术路线选择分析

我公司决策同步推进5G非独立组网架构（NSA）和独立组网架构（SA）发展，2019年启动NSA规模部署，同时加速推进SA端到端产业成熟业务与应用场景：近期NSA或SA均将以eMBB业务为主，面向个人市场；SA支持三大场景业务的优势随网络切片功能成熟后方可体现（预计2020年以后）网络性能：速率方面各有优劣，SA上行峰速最优；NSA同厂家下行峰速、上下行边缘速率均占优网络改造与建设成本：无线网要求支持NSA/SA双模功能NSA：对4GEPC核心网进行升级，4G基站改造支持双连接、定向切换功能：锚点小区需支持双连接功能，非锚点小区需支持定向切换功能（确保终端驻留在锚点小区）；NSA相关投资与改造在未来演进为SA时均不能重用；SA：核心网需完全新建且需进行存量用户数据迁移，4G无线网软件升级支持互操作速率能力SA(2.6G)NSA（同厂家）NSA（异厂家）2.6G锚点FDD1800锚点F频段锚点D频段锚点FDD1800锚点F频段锚点D频段上行峰值（Mbps）190145105105959595下行峰值（Gbps）1.71.851.811.811.71.71.7上行边缘（Mbps）1.12.630.690.460.350.350.35下行边缘（Mbps）93121108101939393NSA/SA技术路线选择分析产业成熟度：现阶段NSA和SA端到端均未完全成熟，NSA领先SA约半年（端到端设备），且SA网络实施周期更长。SA受限于核心网，预计2020年初具备发展存量用户条件；NSA受限于终端，预计2019年Q2终端具备商用条件出于投资和产业成熟度考虑，国际运营商普遍采用NSA进行部署；电信宣布采用SA部署（但也很可能在早期采用NSA应对竞争），联通倾向NSA部署厂家因素：厂家因素：SA可实现4G/5G厂家解耦，NSA同厂家性能较好，异厂家间协同困难，上行速率下降明显，NSA锚点选择影响5G布局

2）NSA组网锚点选择：在产业支持的基础上（FDD1800锚点、TDF锚点支持情况较好），优先保障5G网络性能与建设进度，兼顾4G格局调整需求。建议优先指定FDD1800M为第一锚点，并在局部区域按需补充第二锚点锚点站的连续覆盖能力影响5G用户感知，因此应保证锚点站的连续覆盖和移动性质量现网4G的覆盖质量是TD和FDD多频段协同覆盖的结果，因此可能需要在单一锚点基础上补充第二锚点华为中兴爱立信诺基亚大唐NSA/SA双模2019.32019.32019.82019.112019.6基站NSA/SA双模支持情况【注：调研结果，尚未测试】NSA/SA技术路线选择分析阶段1：NSA模式

阶段2：NSA/SA共存模式

阶段3：SA模式EPCLTENREPCLTE5GCNR

5G信令

4G信令5G数据

4G数据N26NRXnngEPCLTE5GCNRN26NRXnngNSA终端NSA终端SA终端SA终端3）NSA/SA共存模式向SA模式演进存量NSA单模终端数量及分布情况：初期高通系终端为NSA单模（基于X50芯片），存量终端规模影响NSA退出时间点SA端到端成熟度和网络能力：SA模式5G用户完全由5G网络承载，需要保证端到端可靠性，同时5G无线网的连续覆盖效果也影响5G用户感知国际漫入用户的5G解决方案：漫入用户需支持SA模式

网络改造核心网：新建5GC设备，并配置5GC与EPC接口（N26），5GC与NR基站接口（ng）无线网：配置NR基站之间的接口（Xn），NR基站的同系统、异系统邻区与互操作功能传输网：配置5GC与各网元、NR基站之间的路由ngngNSA/SA技术路线选择分析CU/DU形态与部署

建网初期5G业务主要仍为eMBB业务，CU/DU两种架构均可支撑eMBB业务发展；同时考虑到设备成熟度、建设及维护工作量等因素，5G建网初期主要设备形态将为CU/DU合设架构（传统BBU形态）5G基站在架构上存在CU（CentralUnit，集中单元）与DU（DistributedUnit，分布式单元）合设（即置于同一个物理实体中），CU/DU分离两种架构CU/DU合设：CU/DU合设（传统BBU形态）和4GBBU方案基本一致，部署运维方式成熟CU/DU分离：分离后CU最佳安装位置为汇聚机房或本地核心网机房。合设架构支持向分离架构平滑演进：5GBBU支持软件升级独立作为DU工作，且升级成为DU后对配套电源、传输需求没有明显变化5G

DU5G

CUUPFMECAAUAAUAAU云RAN架构CU分离的部署价值主要体现在云化设备能力，因此应该在云化基础上开展CU集中部署建议先进行虚拟化平台建设，然后再进行CU/UPF/MEC的统一部署，实现CU的集中化和云化CU承载RRC层、用户面等非实时功能，可以运行在通用处理器上（GPP），实现软件和硬件解耦CU承载PDCP层，用户面数据有加解密需求，通用平台需配备相应加速卡4/5G协同组网-计划提出加快建设全球最大规模5G网络：网络覆盖目标：2019年超过50个城市5G商用；2020年地级以上城市5G商用网络架构目标：以SA为5G目标架构，支持NSA和SA双模，为NSA演进至SA降低网络部署和改造成本；探讨SA架构下，4G网络演进与5G网络架构的技术方案终端发展目标：2020年1月1日开始全面支持NSA/SA

5G替换4G，2020年底推出1000-2000元档5G手机

2020年5G终端整体市场容量数千万至亿级站址资源快速网络部署频率优势低成本高效建网中国移动提出“5G+”计划，明确要求“5G+4G”，即要求两者协同发展，大力推动5G和4G技术共享、资源共享、覆盖协同、业务协同，努力打造覆盖全国、技术先进、品质优良的5G精品网络。5G和4G将长期并存，中国移动将推动5G和4G协同，满足用户数据业务和话音业务需求“5G+4G”协同发展手段：技术共享、资源共享、覆盖协同、业务协同4/5G协同组网-TDD/FDD+5GFDD使用区域限制取消，需面向容量需求和未来演进，考虑5G+TDD/FDD协同组网2019年1月11日，国家取消FDD使用区域的限制需根据实际情况探讨1800频段使用策略，发挥低带宽大的优势TDD/FDD融合“5G

+4G”

协同业务收入：近期业务需求预计仍将以eMBB为主，资费持续下降使得“增量不增收”问题日益凸显，亟待缓解运营商流量资费快速下降，收入增长边际效益递减，需大幅度减少单比特网络成本在网络质量趋于同质的情况下，低价成为竞争的主要抓手；同质竞争引发的资费下降达到62%，远超出国家规定的30%；未来资费下降会刺激移动数据流量的持续增长，但对收入拉动有限NSA组网方案，信令由4G锚点网络承载，数据由5G基站向4G锚点基站分流，需要4G锚点基站与5G基站之间深度协同NSA组网Option3x在5G基站进行业务分流，需要4G锚点与5G基站间深度协同EPCLTENR同厂家要求：NSA双连接部署涉及X2接口互通，30多条消息和接近1000个信元，

异厂家在X2接口对接方面存在极大难度和测试工作量，且分流效果差，因此4G锚点必须与5G同厂家同等条件下优选FDD1800作为锚点：相对于TD-LTE锚点，FDD1800单站覆盖能力占优，选取FDD1800作为锚点能提供更好的连续覆盖能力FDD1800边缘速率占优，5GNSA用户上行边缘速率约为TD-LTEF频段做锚点时的3~4倍我省计划本年底或明年初完成城区FDD1800目标网建设，实现FDD1800基本连续覆盖。工程安装要求：从标准原理角度，不强制要求5G基站与4G锚点共站或共框5G与锚点不共站或不走本地分流，通过传输环分流引入的时延，根据传输环分流的位置，大约0.4~2ms，对于eMBB业务影响不大从互配邻区便利性和减少4G锚点与5G辅节点间无谓切换的角度，对于5G与锚点共址站，5G天线方位角最好与4G锚点小区一致.4/5G协同组网-网络架构协同4/5G协同组网-容量保障综合分析容量覆盖及造价，

热点区域扩容优选2.6GHz5G反向开通4G和FDD1800（软扩）容量能力2.6GHz5G反向开通4G3D-MIMO功能和FDD1800最强，分别为TDD20MHz载波容量的2.5倍和1.5倍。

FDD1800优于F频段，

5G反向开通4G由于波束赋形增益覆盖能力有提升，与F频段相当。考虑各扩容方式的容量能力和终端渗透率，单个等效载波容量造价（即增容性价比）5G反向开通4G最佳，随后为FDD1800扩容方式。2.6GHz5G反向开通4G3D-MIMO功能1800MHz（单载波配置20MHz）D频段20MHz载波（标杆）A频段（2.1GHz）F频段（1.9GHz）（F2频点）900MHz（清频能力取5MHz）吞吐能力等效于TDD

20MHz载波的个数城区场景相同覆盖半径下信号电平5G反向开通4G(D3/D7)软扩1800MHz软扩D频段软扩F频段5G反向开通4G(D8)新建1800MHz新建D频段新建FDD1800M微站软扩A频段软扩900MHz新建900MHz单个等效载波容量的造价（万元）覆盖能力造价比对4/5G协同组网-容量保障持续低效益小区拆闲补忙，加强地市间资源调整力度，精准扩容加大FDD部署规模，提升竞对领先度加快市区目标网及县城高流量区域FDD1800建设，解决现网弱覆盖问题点，保障初期5G锚点覆盖需求；充分利用农村硬件已具备的FDD900设备，增加License，提升开通比例，加快VOLTE迁转，保证FDD900的容量。优先拆闲补忙再扩容：挖潜现网载频软硬件，充分调整后再投入资源；全省资源共享：根据忙闲程度对软、硬件进行跨地市调整。注：机房内BBU间、BBU内可进行载频整合，基带板可调整利用。4/5G协同组网-容量保障优先考虑5G反向开通4G、FDD1800软扩的方式解决容量需求；预计12月底前完成1000个站的反向开通，替换下的D频段资源全省调配，满足地市乡镇或农村需求；预计12月底启动5G二期建设，为4G容量保障提供有力支撑，TDD投资面临风险，需严控。4/5G协同扩容策略:场景

扩容策略

城区5G覆盖区域

容量增长快

FDD18005G反向开通4G微站补热容量增长缓慢

FDD1800D频段搬走5G反向开通4G非5G覆盖区域（含工业园区）

F/A/D频段软扩FDD1800微站补热村镇区域

FDD900D频段设备利旧F频段软扩A频段软扩高校、医院、候车厅等容量高区域原有室分的改造支持FDD；新建楼宇建新型室分（支持5G）高铁沿线新建高铁一步到位，支持GSM1800、FDD1800、TDD-F；5G（8T8R）4/5G协同保障容量4/5G协同组网-频段定位5G：初期兼顾4G容量层，反向开通4G，以点带面，成片覆盖；面向垂直行业开展技术及业务验证试点。4G：FDD经营范围扩大至全国，继续T/F深度融合发展，19年FDD1800力争实现市区连续覆盖。FDD900重点加强农村乡镇覆盖。

FDD1800M：推进市区、县城连续覆盖，为5G提供锚点网络。FDD900M：利用网改硬件开通，解决农村弱覆盖、竞对差等问题点。TDD-A：进行TDD-F功率重耕，利用现网硬件开通，补充热点容量。做好4G频段间、制式间、4/5G网间协同，准确网络定位，盘活现有频率资源，发挥各制式、各频段网络潜力。5G4G区域划分城区 县城乡镇农村及广域覆盖TDD-D频段容量层+Massive

MIMOTD-LTE

E频段室分4G业务主力承载4G加深覆盖TDD-F、TDD-A频段基础覆盖层

LTE

FDD900M农村扩展覆盖层LTE

FDD1800M热点容量及NSA锚点TDD-E

频段室分5G热点覆盖，反向开通4GMIMO1）协同组网基本思路协同需求：4G网络频段低，深度覆盖能力强，但频谱资源有限，不能支撑uRLLC业务；5G网络容量大，业务支撑能力强，但深度覆盖代价高，二者具有明显的互补性协同基础：5G

2.6GHz频段与4G现网D频段为同频段，且覆盖与业务能力优于4GD频段，因此4G/5G具备共享频率、共站址结构、共享设备与天馈的能力，具备快速、低成本的建网的基础主要原则：4G网络将长期存在，并作为5G网络成长期的托底网络发挥5G基站反向开通3DMIMO的能力，在4G流量下降之前逐步使D频段形成主要的容量承载层5G基站主要面向价值场景建设，对于室分、小基站建设更应充分发挥4G网络的托底作用，逐步按需部署2）组网方案站址优化：5G网络规划应充分利用现网全量物理站址，并在建设中结合网络覆盖要求、用户与业务分布、工程建设条件等合理选择站址，优化站址结构，实现5G网络基础结构的最优化弹性建网：在确保网络结构合理的前提下，可在现网站点密度较高的区域充分利用宏站资源进行建设，发挥宏基站覆盖效率高的特点，降低后续深度覆盖建设投资，并为用户提供更优的业务体验4/5G协同组网-总结4）4/5G应协同保障容量2.6GHz新建5GNR设备具备反向开通4G3D-MIMO载波的能力，20MHz单载波容量可提高至2-3倍；在现网高配5载波场景（如FDD1800+TDF+TDD场景），反向支持可以实现容量翻倍，因此应统筹考虑二者网络建设区域及建设节奏，实现对热点区域流量的协同保障2019年集团批复规模可基本满足2020年6月的容量需求，预计2020年底5G到达规模在20万-25万区间，可以实现约180万-225万标准载波容量能力（TD-LTE20MHz）2.6GHz频率协同：4G终端对D3、D7支持能力较强（各城市有差异，以下为均值），后续可主要开通D3和D7频点3）频率协同我公司人均频谱资源紧张的局面仍将长期持续，竞对的人均频谱资源为我公司的1.4倍、1.7倍我公司借助2.6G频段优势可实现4/5G频谱共享，并通过“频谱共享技术”实现动态共享2454351102351622854/5G协同组网-总结5）4G容量保障措施建议4/5G协同部署，发挥2.6G频段优势5G部署同时配置4G硬件资源（基带板等），反向开通提升5G投资价值严控4GD频段建设，避免投资浪费精准扩容，依标准逐小区扩容以业务预测为基础，以扩容标准为准绳，逐小区动态实施，载波扩容；同时优先使用负载均衡等网络优化手段挖掘现网载波潜力，提升业务承载能力，确保精准扩容严格执行基站扩容标准。扩容标准区分大、中、小包三类小区分别设立扩容门限，当“PRB利用率”、“有效RRC连接数”、“流量”三个指标同时满足扩容门限方可扩容，即：当小区七日自忙时平均“有效RRC连接数”、“上行或下行PRB利用率”、“上行流量或下行流量”均达到或超过门限时，可实施载频扩容4/5G协同组网-总结缩短扩容评估周期，滚动实施扩容工程实时监控业务发展和网络负荷，紧密跟踪、重点分析、及时预警，提前准备，基站负荷指标一旦达到扩容标准，即时启动扩容工作，以确保网络能力满足流量业务发展需求能力动态调整，应对时域、地域的不均衡特性，提高现网资源使用效率经总部与供应商谈判，已经实现了4G现网及未来新增所有软、硬件许可（包括但不限于载波许可、扩展单元许可、RRC连接数许可、功率许可、软件功能许可等）以省为单位的资源共享，可在省内各本地网间、基站间实现自由调度各省应充分发挥载波自由调度的能力，做好容量与业务的协同，实现资源共享，解决网络在时间和地域上的不均衡性问题，提高网络承载效率网络市场协同，推进业务分级保障在频率资源穷尽场景，各省计划建设部门要与市场部门做好协同，合理引导业务需求，有针对性实施差异化服务，推进基于用户等级、业务优先级的分级保障措施，资源受限时优先保障高价值用户需求，优先保障实时类、交互类业务速率，降低流类、背景类业务优先级合理安排扩容优先级，提高投资效益网络扩容要坚持“先软扩、后硬扩”，降低建设成本，提升投资效益。软扩是指通过网管指令加载载波许可开通基站，投资小、见效快、易实施，应优先开展网络扩容方式优选TD-LTEF频段第二载波软扩和LTEFDD1800M；考虑到TD-LTED频段软件许可未来可以调度开通至F频段第二载波或A频段，次选D频段软扩；在高流量、高价值区域也可适当考虑LTEFDD1800M3D-MIMO的引入；为避免未来闲置风险，严格控制D频段新建和D频段3D-MIMO使用，只在穷尽频率也难以保障网络容量的场景下才可部署4/5G协同组网-总结目录15G的十大应用场景25G网络架构344G改变生活，5G改变社会5G网络建设关键技术55G无线网络空中接口5G无线网络空中接口-五个无线发明，定义5GNR五个无线发明，定义5GNR-全球5G标准5G无线网络空中接口-五个无线发明，定义5GNR发明＃1：具有子载波间隔2

N比例的可伸缩OFDM数字学发明＃2：灵活的独立插槽结构发明＃3：高级ME-LDPC和CA-Polar信道编码发明＃4：大规模MIMO发明＃5：移动毫米波5G无线网络空中接口-5G网络频谱3GPP协议定义的5G频谱FR13GPP协议定义的5G频谱FR25G无线网络空中接口-5G小区带宽及中国5G潜在频段进展NRband/SCS/UEChannelbandwidthNRBandSCSkHz5MHz10MHz15MHz20MHz25MHz30MHz40MHz50MHz60MHz80MHz100MHzn7715

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YYYYY30M最新2.6GHz（n41）？中国5G潜在频段5G无线网络空中接口-F-OFDM

OFDM的时频资源分配方式，在频域子载波带宽是固定的15KHz(7.5KHz仅用于MBSFN)，而子载波带宽确定之后，其时域Symbol的长度、CP长度等也就基本确定。为了更好理解，我们可以把系统的时频资源理解成一节车厢，采用OFDM方案装修的话，火车上只能提供固定大小的硬座(子载波带宽)，所有人，不管胖子瘦子、有钱没钱，都只能坐一样大小的硬座。对于5G我们希望座位和空间都能够根据乘客的高矮胖瘦灵活定制，硬座、软座、卧铺、包厢，这一切通过华为提出的F-OFDM就可以做到。此外我们详细看到F-OFDM能为不同业务提供不同的子载波带宽和CP配置，以满足不同业务的时频资源需求。不同带宽的子载波之间，本身不再具备正交的特性了，就需要引入保护带宽，比如OFDM就需要10%的保护带宽，F-OFDM可以同时保证灵活性和频谱利用率，通过优化滤波器的设计，可以把不同带宽子载波之间的保护频带最低做到一个子载波带宽。5G无线网络空中接口-SCMA

F-OFDM解决了业务灵活性的问题，我们还得再考虑考虑怎么利用有限的频谱，提高效率，容纳更多用户，提升更高吞吐率的问题。前面我们通过F-OFDM已经实现了在频域和时域的资源灵活复用，并把保护带宽降到了最小，为了进一步压榨频谱效率，还有哪些域的资源能复用呢？是空域和码域。

空域的MIMO技术在LTE时代就提出来了，在5G时代会通过更多的天线数来进一步发扬光大。码域，在LTE时代它好像被遗忘了，在5G时代能不能再发挥一把余热呢？华为提出第二个核心技术SCMA(SparseCodeMultipleAccess)，正是采用这一思路，引入稀疏码本，通过码域的多址实现了频谱效率的3倍提升。

SCMA的第一个关键技术—低密度扩频，把单个子载波的用户数据扩频到4个子载波上，然后6个用户共享这4个子载波(参见图6)。之所以叫低密度扩频，是因为用户数据只占用了其中2个子载波(图中有颜色的格子)