5G-–-演进与革命-MN培训课件

5G–演进与革命

诺基亚无线解决方案部

2018-01-18内容概要为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？3X3X5G被设计为解决三方面问题问题

#1:经济方面目前为止，每一代通信技术在经济方面都会产生3倍于前一代的影响每一代通信技术提升的关注点

1G Bit/s/Hz 2G Bit/s/Hz 3G Bit/s/Hz/m2 4G Bit/s/Hz/m2/joule 5G Bit/s/Hz/m2/joule/$2G 3G 4G5G被设计为解决三方面问题

问题

2#:海量，多样化的新用户需求智慧工厂

1PB/天终端

1.5GB/天自动驾驶

1ms时延亿万级别的物联网传感器连接5G设计和架构原则：灵活

|可扩展

|自动化

|面向云化

基于软件

|动态网络切片5G被设计为解决三方面问题

问题

#3:物理层极限C=Blog2(1+S/N)c=3x108m/s光速

&香农定理(时延&容量极限驱动网络向前演进)无限增长的容量需求逼近网络物理极限香农定理:我们正在接近的频谱效率的极限频谱耗尽:低频段

(<6Ghz)的频谱资源接近耗尽增加空间密度:增加网络复杂度覆盖缩小到100m提升10倍以上容量目前网络架构下的容量已接近极限；网络架构需要根本性的转变，才能提供所需的接入能力在20-100GHz频段开拓10倍或更多的频谱信噪比提升

5-10倍

5G使网络能力在各个方面都得到了极大提升基于5G的软件化，灵活性和自动化设计面向不同应用的动态，灵活，自动化的网络切片能力4G基于Release85G5G的力量掌握在终端用户手里每一个消费者，企业，场馆，政府，城市…技术

->产品

->应用

->价值初期网络部署价值

->应用

->技术

->产品应用引领网络部署

内容概要为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？市场展望5G市场将率先由eMBB（移动超宽带）开启海量机器类通信mMTC移动超宽带eMBB紧要机器类通信uRLLC机器类通信市场预计从2022+开始规模商用需要广覆盖和低成本设备垂直行业市场对早期5G技术的采用意愿不大

(lowexpertise)前期关注于5G技术的测试验证和定义商业模式2020201820192021>6GHz3-6GHz大城市高容量场景3to6GHz（100MHz带宽）密集城市网格高容量和覆盖高容量和覆盖超高容量5G固定无线接入移动超宽带市场发展趋势eMBB三大主流场景端到端解决方案5G固定无线接入光纤接入的延伸厘米波/毫米波可视范围内传输网超高容量场景厘米波/毫米波（cm/mmWave）偏向于短距、可视范围内组网超高容量5G早期市场应用案列诺基亚专项研究揭示高价值的应用案例和其商业模型5G结构化部署区域

5G应用车载/船载娱乐系统车队管理家庭热点区域医疗护理无人机高速应用案例特定应用案例

密集城区应用案例公共交通应用案例8K视频流热点区域大事件工业VR/AR应用案例主要由三大因素划分：地理位置

X频率

X用户类型5G家庭体验

–拟真视频与虚拟实境服务无线服务，类光纤速率加速Gbps服务布建较FTTP/GPON易于布建克服不确定性

采用FTTH后可能的影响先行完成5G基础建设

易于升级移动5GOZOVR4KVR游戏*)Cashflow,ExampleUSoperator厘米波或毫米波9m光纤分布点

类光纤速率

单站可支持数十个家庭

<5毫秒时延

避免VR服务因时延过长产生的晕眩感5G交通工具内信息娱乐系统–为城市5G布建带来额外商业机会

提供高清,超高清及3D内容给搭乘交通工具的移动用户利用5G基础建设

早期超密集城区布建早期5G商业收益

在5G终端大规模商用前即能实现策略转型

进入公共运输及汽车垂直行业稳定的服务及用户体验

高速旅程下方向精确的波束

向多个旅客发射

极高小区容量

达到10Gbps下行

/3Gbps上行峰值速率以及更多的小区用户数非5G之WiFi终端也可体验5G5G5GWiFi*)DiscountedcumulativeCashFlow,ExampleUKoperator使用带宽50MHz5G5G5G5G工业体验

–实现工业4.0稳定，安全，低时延的通信超低时延

<1ms;99.999%可靠性极佳安全性

专属网络切片单个企业网络

能符合各类工业应用降低成本

线材布建及维护降低重新配置时间降低产能高估稳定，安全，低时延的通信公有运营商网络切片紧要通信入侵侦测AR增强的维运制造及流程自动化现今有线连接比例>90%5G先行者主要应用案例家庭高带宽解决方案固定无线宽带1Gbps到家5Gbps商用峰值速率5G家庭宽带(行业预标准)2017-北美5G预商用产品全新移动宽带体验移动无线宽带2018冬季奥运移动解决方案10Gbps峰值速率1ms无线时延支持30GHz以下频段5G超高速移动宽带(行业预标准)2018-韩国外场测试实现人与物的全连接

无所不在的5G连接2020夏季奥运,欧洲杯全频段，全覆盖，高带宽支持非授权频段5G与LTE双连接10Gbps商用峰值速率统一标准5G(3GPP兼容)2020-欧洲/日本正式商用

安全及隐私2018平昌冬奥规划5G服务5G拟真多媒体服务:摄像头视角

–用户自行决定

360°虚拟现实

–使用头戴式显像器时间切片

–用户自行控制”精彩回放”，”快进”和”倒转”全息现场视频流

–例如运动员访问同步多视角

–多个视频源

5G安检服务:无人机巡检:脸部辨识,未授权人员进入管制6大奥运场馆布署同步多视角,360度虚拟现实,现场全息图无人机巡检:脸部辨识,未授权人员进入管制韩国SK电讯创新中心开幕典礼中演示之应用案例

可藉由5G远程控制之救灾机器人医疗照护：可远程分析3D模型身历其境的虚拟现实体验室”5G网络的低时延特性可让机器人对人类的动作做出快速的反应“

JeonJin-soo,SK电讯汽车医疗大事件与旅游工业4.0大城市家庭与建筑革命性演进超高效率增强现实万物互连触觉自主控制专用性虚拟化人&物现实世界移动性虚拟移动高效能基础建设第四次工业革命5G应用案例远远不限于早期案例

无限想象空间与可能性

内容概要为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？5G标准化进程PublicUS28,39GHzKorea

28GHzJapan

4.5GHz<6GHzGlobalavailability>24GHzEU/CN

3.5GHz非标准化5G产品标准化5G产品大规模部署5G最佳化标准5GTF/KTSIG

产业标准3GPP5GPhase2海量连接紧要机器类通信3GPP5GRel17

>40GHzKorea

3.5GHzEU

700MHz24GHz3GPP5GPhase1移动超宽带下一代核心网NSAUS

600MHz2.5GHz标准化5G产品首波部署5G频谱使用路标5G标准化路标5G产业路标SA5G3GPP标准产品5GFIRST预商用产品5G诺基亚路标3.4-3.6US3.55-4.2Europe3.6-3.82824.25-27.5~40,~50,~70LTE/5G3.3-3.44.5NorthAmerica600MHzWRC-19band(Fra,UK)31.8-33.4APAC,EMEA,LatAm700MHzLTE/5GLTE/5G5G5G5G5G5G5GLTE/5GLTE/5GAPAC,Africa,LatAmWRC-19bandWRC-19bandsUS395GJapanUS,KoreaChina,GlobalChinaJapan低频段：覆盖及上行补充中频段：兼具覆盖与容量高频段：热点区大带宽未来毫米波频段5G频谱的分配情况中国5G主要频谱分配情况0GHz6GHz3GHz1GHz2GHz4GHz5GHz4.44.54.84.992.695.9055.9252.50.960.883.33.43.61.881.712.171.92LowbandsForCoverageProposedfor5Gre-farming900MHz–CMCC/CUCFDD*1.8GHz–CMCCFDD*2.1GHz–CUC/CTCFDD*2.3GHz–CUC/CTCTDD2.6GHz–CMCC/CUC/CTCTDD*IMT-20205GWorkingSpectrum3.4-3.6GHz(3.5GHz)–Maincoveragespectrum,200MHzintotal3.3–3.4GHz–Mainlyforindoor,outdoorisalsopossible,100MHzintotal4.8–5GHz–Workingspectrum,nospecificusagementioned,200MHzintotalmmWave5GSpectrum26GHz，39GHzisIMT-20205GmmWaveworkingspectrum,nospecificusagementioned26GHz:24.75-27.5GHz,2.75GHzintotal39GHz:37-42.5GHz,5.5GHzintotalLowerbandforcoverageHigherbandforcapacity统一平台的边缘云2Software-defined,end-end智能网络拓扑3自适应的核心网4Accessagnostic

convergedcoreModular,decomposed

networkfunctionsCommondatalayer可编程的网络管理平台5Dynamic

customer

servicesDynamic

networkoptimizationManagement&

OrchestrationSDNNFVMulti-operator

federationSelf-optimized

coverage

&capacity大规模的接入网1Long

fibers远程接入Short

waves

&wires大数据平台7ANP,CSP,ICP,VerticalappsExternaldatasourcesOpenAPIs增强认知系统6Machine

learningAnalytics人&物数据安全8诺基亚“Future-X”未来网络架构“Future-X”未来网络的关键技术

long

fibersshort

waves

&wiresProgrammable

NetworkOSUniversal

AdaptiveCoreHumans

&MachinesMassive

ScaleAccessAccess

Remotemassedge

monitoringnewtrustframeworkecosystemsharing45812DynamicDataSecuritySmartNetworkFabric3Augmented

CognitionSystemsExternal

datasourcesDigitalValuePlatformsANP,CSP,ICP,VerticalappsConverged

EdgeCloud76OpenAPIs灵活的Baseband配置超密集组网RFICArray/SoCs5G新RRURadioAlgorithmsMulti-AccessEdgeComputingCloudRANSDNFlexibleX-haul更高的频谱多连接MassiveMIMO非授权频谱TCO/SiteOptimizationsIoT接入终端DevOps大量业务服务VNFsSON可编程核心网共享数据层网络管理网络切片认知的云网络E2EQoS/QoESecurityV2X5G核心网增强-》演进-》变革#2多天线技术5G无线关键技术

#1高频段频谱300MHz3GHz30GHz10GHz90GHz10cm1m1cm3mm#3弹性资源分配#4多连接#5分布式计算Gateway5G网络架构——将影响到未来网络的融合方向非独立建网(Non-Standalone)依赖于4G网络，适用于热点区域部署，非连续覆盖好处：不用新建5G核心网，控制面走4G网络不足：与4G强绑定，灵活性不高；需改造现有4G网络独立建网(Standalone)不依赖于4G网络，适用于连续覆盖好处：4/5G互操作简单，不需要升级4G网络不足：需新建5G核心网诺基亚建议方案，可加速5G布建，不受既有4G限制NGCoreEPCLTENREPCLTENR各运营商网络部署策略CMCC5GaimstocontinuouscoverageTendtotakeSAmodefrom5Gstartup3.5GHzlinkbudgetissuemaystillrequireNon-SAarchitecturebyusingLTEforuplinkCTC:PossibletotakeSAmodeasHotspotdeploymentstrategyCUC:Non-SAEvolutionfromEPCtoNGCOR*SA:standalone3.5GHz覆盖无法满足上行高速业务，需低频段作为补充上行2Mbps上行控制信道@普通终端上行控制信道@增强终端下行控制信道5dBISD=350米(4G2.6GHz)ⅠⅡⅢISD=180米在现有4G站址基础上，普通终端上行覆盖受限，无法连续覆盖终端功率增强后，上行覆盖可实现与4G(2.6GHz)相当，但无法提供高速率900M/1.8GHz作为上行补充，可解决5G上行速率受限的问题5G网络的建设将极大程度上受低频段的影响，此方案可保留珍贵低频段资源给5G使用900/1.8ULEPCFDDLTE900/1.85GCN3.5GgNBNG-CNG-US1-CS1-U新的网络云化势在必行，灵活性得到大幅提升密集化，RRU密度加大，干扰协调云化分层网络支持，无线资源弹性动态资源调整，快速功能部署便捷的应用业务部署环境Wi-Fi5GLTE多连接汇聚高带宽，多制式网络统一调度低时延，业务为导向的按需分配LocalCentralizedEvolution:D-RAN->C-RAN->CloudD/C-RANNokiaInternalUseCentralizedRAN(C-RAN)Centralizedlocally(campusarea)orregionally(basebandhotels)BTSfunctionalitiesruninbasebandinaclassicalwayClassicalorVirtualcontrollersCloudC-RAN/D-RANBasebandprocessesLTElowerlayers,restoftheprocessingisvirtualizedGSM/WCDMABTSfunctionalitiesruninaclassicalway,maybevirtualizedinthefutureDistributedRAN(D-RAN)BTSfunctionalitiesruninbasebandinaclassicalwayClassicalorVirtualcontrollersRFBBRFCentralizedBBBBRFBBCPRI/OBSAILatencyinsensitiveEthernetDistributedBBRFBBRFRFBBBBDistributedBBCentralizedBBEPC从传统基站向CloudRAN的演进BBU(FSMF/AirScale)RRH/RFM(Flexi/AirScale)FronthaulBackhaulRAP(RadioAccessPoint)(FSMF/AirScale)RRH/RFM(Flexi/AirScale)FronthaulNoChangeSWUpgradeneededNewHW/SWneededCloudBTS(AirFrame)EPCEPCConventionalMacroCloudRANBackhaulMidhaulRFRFL1MACPSRLC’L1MACPSRLC’PDCPC-PDistributedC-PCentralRLC’’PDCPC-PDistributedC-PCentralRLC’’BothFSMFandAirScaleBBUHWsupportRAPupgrade(FSMFonCloudBTS18.5version)FSMFdoesn’tsupport5GDUevolution内容概要为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？如何定义你的5G策略?与3/4G不同，需要大量的准备市场定位赢取市场技术领先拉动行业保护已有投资竞争性新一轮的投资商业策略高端行业应用和高端用户5G商用时间：非标准版本或等待技术成熟部署场景应用：消费者、OTT、垂直行业、工业场景：密集城区、郊区、高铁、校园应用部署策略业务模型5G/Pre-5G应用终端支持情况业务模型网络策略现有网络的缺陷频谱情况与既有网络的关系性能要求CloudMassiveMIMOCoreTransport等等CUC5G关键应用案例未来道路运输传输效率高安全性能源节省低排放量.智能能源长距离低速率低成本服务.SmartMeterBuildingAutomationTunnelMonitor虚拟现实视频

(4K,8K)高吞吐量

时延移动性20-50ContentproductionContentconsumptionContentanalysis10k++20-50HDEmergencyresponseteamsBethere,whenyoucan’tbe

thereSeemore,experiencemoreIncreasedsecurity作为一种服务信息管理+连接

+网络数据分析网络切片01010

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