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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨十年一代，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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5uRLLCmMTCPeakDataRateUserExperiencedDataRateSpectrumEfficiencyMobilityLatencyConnectionDensityeMBB多类型业务的网络要求AreaTrafficCapacityNetworkEnergyEfficiency5G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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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）2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨面向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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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&NR

DC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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5GNSA方案为5G网络规划单独的新的PLMN；LTE同时广播两个PLMN信息；LTE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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨组网原则: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基站新建的5G站点，建议都割接到5G的网管新建测试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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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-4900MHZ2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨9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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨传输方案2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨双方共建将在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4:62019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5G概述1联通、电信共享5G方案25G规划3目录2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨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))=26.85dB10cm&20cm厚混凝土板（concreteslab）：16~20dB1cm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12cm石膏板墙12砖76*2mm,2layers24229mm,3layers28玻璃2层节能玻璃带金属框架263层节能玻璃带金属框架342-layeredglass122019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨对于5G高频树衰影响不可忽视，28GHz一建议取17dB作为典型衰减值，可根据规划场景实际情况做调整。场景场景示意预期（参考业界经验）典型值一棵稀疏的树5~10dB8dB一棵茂密的树15dB11dB（树中下部）16dB（树冠）两棵树（一棵树的树梢+一棵树的树冠）15~20dB19dB三棵树（两棵树的树梢+一棵树的树冠）20~25dB24dB植被损耗（28GHz)2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨对于WTTx场景，链路预算中无需考虑人体损耗。eMBB场景，参考如下测试结果，高频人体损耗受人和接收端、信号传播方向的相对位置、收发端高度差等因素相关，人体遮挡比例越大，损耗越严重。对于28GHz，典型人体损耗值约为15dB左右。NLOS场景下，因为信号多径传播，所以实际人体损耗会减小，人体损耗值约为8dB左右。图2-8典型室内LOS场景下人体损耗测试结果典型室内LOS场景下，人体损耗测试结果为：轻微遮挡5dB，严重遮挡15dB。图2-9典型室外LOS场景下人体损耗测试结果典型室外LOS场景下，人体损耗测试结果为：较重遮挡18dB，重遮挡21dB，严重遮挡40dB。人体遮挡损耗2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨链路预算示例---基于边缘速率评估小区覆盖半径CellEdgeThrpCellRadius(m)@3.5GDenseUrbanUrbanSubUrbanULThrp=1Mbps119.7255.1518.6ULThrp=2Mbps99.9214.2436.1ULThrp=3Mbps89.9193.7394.7ULThrp=5Mbps78.1169.6346.1DLThrp=10Mbps196.5440.31005.1DLThrp=20Mbps169.7381870DLThrp=30Mbps150.5338.5773.3DLThrp=50Mbps135.5305.5698.1CellEdgeThrpCellRadius(m)@4.9GDenseUrbanUrbanSubUrbanULThrp=1Mbps82.8179.2365.5ULThrp=2Mbps68.5150.2307.2ULThrp=3Mbps61.2135.6277.9ULThrp=5Mbps52.5118.5243.6DLThrp=10Mbps146.2329.1751.9DLThrp=20Mbps126.1284.7650.8DLThrp=30Mbps111.5252.8578.4DLThrp=50Mbps100.2228522.12019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨基于ISD评估吞吐率DenseUrban

ULThrp(Mbps)DLThrp(Mbps)ISD(m)3.5G4.9G3.5G4.9G200m0.650.13237.4300m0.1011.33.4400m006.61.9Urban

ULThrp(Mbps)DLThrp(Mbps)ISD(m)3.5G4.9G3.5G4.9G450m0.510.0964114.3500m0.310.0431.511.7600m0.13023.98.3Sub-Urban

ULThrp(Mbps)DLThrp(Mbps)ISD(m)3.5G4.9G3.5G4.9G700m1.530.35217.864.2850m0.690.14158.136.21000m0.340.05118.727.5ScenarioISD(m)韩国上海杭州DenseUrban160~300200~300200~400Urban210~780300~500400~600Sub-Urban862~1310500~800600~10002019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨MassiveMIMO作为5G的主要特性之一，实现波束赋形，形成极精确的用户级超窄波束，并随用户位置的不同而不同，将能量定向投放到用户位置，相对传统宽波束天线可提升信号覆盖，同时降低小区间用户干扰。MassiveMIMO天线波束分为静态波束和动态波束，SSBlock及PDCCH中小区级数据、CSI-RS采用小区级静态波束，采用时分扫描的方式，PDSCH中用户数据采用用户级动态波束，根据用户的信道环境实时赋形。5G静态广播波束采用窄波束轮询扫描覆盖整个小区的机制，选择合适的时频资源发送窄波束，可以根据不同场景配置不同的广播波束，以匹配多种多样的覆盖场景，这里就涉及到如何根据不同的场景规划合适波束的问题；业务波束采用动态波束赋形不支持波束定制。另外MM波束和传统宽波束下倾角规划也有较大的区别。5GMassiveMIMO波束介绍2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5G方位角定义：按照外包络3dB水平波宽中间指向定义。拉网路测场景5G建网初期可能覆盖目标主要是拉网路测，拉网路测场景的目标是街道覆盖最优，由于存量3G/4G站点的方向角均为瞄准连续组网设置，因此不能简单和3G/4G共方向角，方向角规划需要专门瞄准街道覆盖。连续组网场景对于已有3G/4G网络运营商，预规划时共站比例都很高，初始方位角设置一般客户都要求参考现网3G/4G天线指向。对于预规划时共站比例低的已有3G/4G网络或新兴的运营商，初始天线指向考虑标准指向(三叶草形状)。方位角初始考虑采用30°/150°/270°的天线指向，以尽可能避免长直街道带来的波导效应。天线方位角的设计应从整个网络的角度考虑，在满足覆盖的基础上，尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致，局部微调。城郊结合部、交通干道、郊区孤站等可根据重点覆盖目标对天线方位角进行调整。天线的主瓣方向指向高话务密度区，可以加强该地区信号强度，提高通话质量；演示场景，天线主瓣方向尽量指向街道，提升拉网信号质量。异站相邻扇区交叉覆盖深度不宜过深，尽量避免对打；一般同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90°。为防止越区覆盖，密集城区应避免天线主瓣正对较直的街道。5GRF参数规划-方位角规划2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5GRAN1.0目前仅支持64T64RAAU，暂不支持32T32RAAU和8T8RRRU。5GRAN1.064T64RAAU支持7种波束配置，垂直面波宽有6°、12°、25°三种，其中，基本波束宽度为6°，波宽12°的波束由两个基本波束合成；波宽25°的波束由4个基本波束合成。场景水平扫描范围水平面波束个数垂直扫描范围垂直面波束个数数字倾角最大增益(dBi)1105°7+16°2-6°~12°24265°16°1-6°~12°173110°825°1-194110°86°1-6°~12°24590°612°1-3°~9°20665°625°1-19725°225°4-24波束配置波束特点应用场景映射场景举例1即可获得远点相对高的增益，也可以保证近点用户的接入默认配置，室外密集城区/城区连续组网室外密集城区/城区连续组网2与传统的宽波束类似，水平覆盖范围有限，主要用于峰值场景，节约开销。峰值比拼场景，商用场景不推荐N/A3在垂直覆盖要求比较高时，垂直面可以覆盖更大的角度，但波束增益下降。规划阶段不推荐，可作为优化手段N/A4水平覆盖要求较高的广覆盖场景，相对于场景1，垂直面波宽更窄，波束增益更高，可以提升远点覆盖性能。规划阶段不推荐，可作为优化手段N/A5适用于广范围立体浅覆盖，但是水平范围比场景1略小。规划阶段不推荐，可作为优化手段N/A6适用于楼宇浅覆盖，相对场景1，水平范围较小，垂直范围较大。规划阶段不推荐，可作为优化手段N/A7适用于楼宇深度覆盖，垂直维度的波束增益较高。高层楼宇深度覆盖高层写字楼/居民楼5GRF参数规划-MM广播波束规划2023/7/312019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨5G下倾角基本概念：LTE传统宽波束小区只有一个宽波束，下倾角仅分为机械下倾角和电下倾角两部分，LTE机械下倾+电下倾的规划原则是波束3dB波宽外沿覆盖小区边缘，控制小区覆盖范围，抑制小区间干扰。5GMM波束下倾角和LTE传统宽波束不同，分为机械下倾、预置电下倾、可调电下倾和波束数字下倾四种，最终下倾角是四种组合在一起的结果。5G下倾角的定义：垂直法线刨面外包络3dB垂直波宽中间指向；传统天线：只有小区倾角的概念，倾角的调整同时对整个小区所有信道同时进行调整5GMM：公共波束下倾角：由机械下倾角和数字下倾角确定，调整公共信道波束，影响用户在网络中的驻留，优化小区覆盖范围业务波束下倾角：由机械下倾角和可调电下倾确定，调整业务信道倾角影响用户RSRP和速率ETilt:业务波束&公共波束ETilt:业务波束:公共波束传统天线5GMM天线路面覆盖控制信道/业务信道覆盖5G下倾角基本概念与定义2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨机械下倾：由机械调整决定的下倾