的标准化进展 (2)界主要国家5G发展情况 (3)展现状 (8)国政府积极推动5G发展 (8)内运营商正积极进行5G技术研究、试点验证及商用部署 (9)国移动的5G技术研究及商用准备工作 (9)2.中国电信的5G技术研究及网络发展情况 (10)3.中国联通的5G技术研究及商用准备工作 (11)四、技术预见 (13)(一)国际技术预见 (13)(二)国内技术预见 (14)1.5G核心网云化技术 (14)2.移动边缘计算(MEC)技术 (15)3.5G上行覆盖增强技术 (15)4.分布式数字室分、小微基站 (17)5.5G语音解决方案:VoNR部署前,EPSFallback+VoLTE (17)6.5G网络智能运维和智能优化技术 (18)五、工程难题 (19)(一)国际工程难题 (19)(二)国内工程难题 (19)1.网络云化带来的规划和运维挑战 (20)2.网络演进、高密度组网、多天线、多业务等带来的规划和建设难题 (20)3.高频率、高功耗、大带宽给基站建设带来的难题 (21)4.5G网络数据采集和处理面临挑战 (27)5.5G网络发展给仿真软件平台建设带来挑战 (28)6.信息化和互联网+加速勘察设计平台的应用 (29)六、政策建议 (30)(一)技术政策建议 (30)1.少走弯路,尽早部署5GSA网络 (30)2.降低建网成本,鼓励共建共享,并加强5G网络共享相关技术研究303.尽早开放低频重耕用于5G部署 (30)4.鼓励并推动5G节能技术研究 (31)(二)产业政策建议 (31)1.大力发展5G芯片、终端产业,提供更加丰富实用的5G终端类型. 312.大力推动基于5G的个性化业务 (31)3.必要的强制性法令,强力努力推动5G在垂直行业的应用 (32)时代,移动互联网实现了人与人之间的迅捷连接和移动宽,人们使用移动终端进行网上冲浪、即时通信、电子邮件、等移动数据业务,尤其微信、叫车软件、电子导航、电子日常生活息息相关移动数据业务,更是给人们生活带来了极大得改变了人们的生活方式。
时代,5G网络将提供更加强大的移动接入和连接能力,与人之间,还包括人与物、物与物之间都可以进行更加广接,每个人、每个物都会成为互联网上的一个节点,数据方式也将更加丰富多样,从而开创万物互联的新时代。
尤技术与人工智能相结合,与生产流程和工业控制相结合,人类的生产方式,极大提升社会生产力水平,从而极大提合竞争力。
所以说,5G的发展,不仅事关国内移动网络的竞争,同时还关乎人们的生产和生活等切身利益,关乎升级和融合变革,甚至关乎整个国家的综合竞争力和发展报告将汇总5G在全球及我国的发展现状,分析5G带来的挑战,并为中国的5G的发展提出建议。
1二、全球发展态势(一) 5G的标准化进展2015年6月国际电联ITU-RWP5D第22次会议上,ITU完成了5G 发展史上的一个重要里程碑:正式命名5G为IMT-2020,并确定了5G 的愿景和时间表。
ITU-R确定的5G主要应用场景有3大类,分别是增强型移动宽带(eMBB)、超高可靠与低延迟通信(URLLC)和大规模机器通信(mMTC)。
其中,增强型移动宽带eMBB通过支持更高效的数据传输,降低每比特数据传输成本,支持面向一系列终端和应用的无线宽带覆盖,适用于地铁等连续广域覆盖场景和住宅区、办公区等热点高容量区域;超高可靠与低延迟通信主要作用于垂直行业和交通自动化等领域,如工业控制、智能电网、远程医疗、车联网、无人机;大规模机器通信则适用于农业、能源、公用事业、城市基础设施与环境监控等方向。
5G的主要能力指标见表1。
表1 5G关键性能指标(与4G对比)与4G一样,3GPP也引领和主导了5G的标准化工作。
3GPP关于5G的相关标准研究工作起始于R14版本,主要开展了5G系统框架和关键技术的研究。
3GPP于2017年12月完成了R15NSA 版本,于2018年6月完成了R15SA版本,并计划于2018年12月完成R15的最后一个版本。
上述R15主要满足eMBB业务需求,并包含URLLC的部分功能。
R16将是完整的5G标准,满足5G全业务需求,按照计划将于2019年底发布,并于2020年初向ITU提交。
相关进程参见图1。
图1 5G标准化进程(二)世界主要国家5G发展情况目前全球许多国家都在加快布局5G,根据GSA《全球5G进展:试验、部署、商用》报告,截至2018年8月,全球参与5G布局的国家已扩展至66个,相关运营商数目达到154家,尤其欧美韩日等发达国家和地区,已经在频率资源准备、产业发展等方面进行了积极部署和推动,相关运营商也正积极准备5G商用的一系列实验室和外场测试等工作。
频谱资源准备是5G商用首先要解决的重要问题,某种程度上说,为5G准备了什么样的频段,就决定了5G能建成什么样的网络。
目前,3.5GHz和26/28GHz是全球主要的5G频段,但由于各国剩余可用频率资源的不同,在5G频谱的准备和5G推进策略上也有很大差异。
(1)美国美国5G推进策略主要是通过发放新频谱来促进宽带移动通信的发展。
美国是全球首个为5G划定高频段频谱的国家。
2016年7月14日,美国联邦通信委员会(FCC)发布《用于移动业务的24GHz以上频段》的公告,确定将28GHz(27.5-28.35GHz)、37GHz(37-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和64-71GHz四个毫米波频段用于5G技术,并且将继续寻求关于95GHz以上频段的使用意见。
此外,FCC还通过立法提案,为另外18GHz频谱的灵活应用铺平道路。
FCC的目地是通过采用频谱共享机制,在包含5G在内的新型无线服务、当前和未来的卫星业务、联邦应用之间寻找频谱需求的平衡,在低频段、中频段和高频段中分别开放频谱资源,为5G无线网商用部署提供保障,重点关注包括3.7-4.2GHz、5.925-6.425GHz和6.425-7.125GHz在内的中频段。
目前,美国Verizon和AT&T均发布了采用毫米波的计划。
Verizon正在将高带频谱用于固定无线住宅宽带服务;AT&T也将使用毫米波频谱用于5G。
美国第三和第四大移动运营商T-MobileUS和Sprint与2018年4月宣布合并,从而在5G市场上与Verizon和AT&T展开竞争。
而T-Mobile拥有美国全国范围的600MHz频谱许可证,计划于2019年于600MHz频段部署5G商用网络,其已部署的LTE600M基站将可升级至5G。
(2)欧洲在欧洲地区,欧盟着力的方向包括推动5G与行业建立融合的生态系统、制定5G推进时间表、协调成员国加速推进5G技术发展。
欧盟《关于5G架构的观点》白皮书中提出,5G网络架构应具备为汽车、能源、食品、农业、医疗、教育等垂直行业提供定制化专网组网服务的能力,5G技术与商业生态系统的对接,有利于5G网络能够高效率、低成本地提供各类新兴业态服务。
欧盟所提出的5G架构主要包括五大方面:物理资源层面、逻辑与功能层面、系统管理层面、基础设施控制层面、应用于业务服务层面。
欧盟所提出的5G设计目标主要包括:端到端的网络切片;以SDN (软件定义网络)/NFV(网络功能虚拟化)来使能;与现有4GLTE及其后续演进集成/整合;控制平面与用户数据平面相分离;无线接入网络与核心网络相分离;可被虚拟化的元素以及哪些元素不能被虚拟化;各种虚拟网络功能的灵活部署;新兴5G功能的特定示例;多连接;C-RAN(集中式无线接入网)、D-RAN(分布式无线接入网)与不同功能分离;新兴的5G回程技术;固移融合;云设施的研发;多域编排;把“网络信息安全”作为5G架构设计的组成部分。
2016年9月,欧盟推出《5G行动计划》,提出5G时间进程:2017年3月公布测试计划,并开始测试,2017年年底之前制定出完整的5G部署路线图;2018年开始预商用测试;2020年年底前,每个成员国确定至少一个提供5G服务的城市;2025年各成员国在主要陆地交通道路实现5G覆盖。
另外,英国政府于2017年3月发布题为《下一代移动技术:英国5G战略》的政府文件。
作为英国5G技术发展和部署的蓝图,政府将投入约1600万英镑资助建立5G移动技术中心和“国家5G创新网络”,用以试验和演示5G应用。
在频率资源方面,欧洲注重低频、中频和高频频率的混合组合,以同时满足5G覆盖和容量的需要。
西班牙于2018年7月完成5G频谱拍卖,3.6GHz-3.8GHz内共200MHz频率资源分别被沃达丰(90MHz)、西班牙电信(50MHz)和Orange(60MHz)拍得。
意大利计划进行拍卖的5G频谱包括694MHz-790MHz;3.6GHz-3.8GHz;以及26.5GHz-27.5GHz频段。
德国政府表示5G将成为千兆经济的重要基础,其目标是在2025年之前建立高质量的5G网络,并在争取更多的5G频谱。
以规划700MHz、3.4-3.8GHz、28GHz频段(27.8285-28.4445GHz)以及28.9485-29.4525GHz用于5G,同时规划3G系统核心频段1920-1980MHz/2110-2170MHz到期后重耕用于5G,并且继续研究26GHz频段用于5G的可能性。
英国选择700MHz、3.4-3.8GHz、24.25-27.5GHz作为高、中、低频段频谱。
3.4-3.6GHz频段分别被沃达丰(50MHz)、O2(40MHz)、EE(40MHz)、THREE(20MHz)拍得。
700MHz频段的清理工作正进行中。
另外着手准备提供66-71GHz频段用于5G的意向。
(3)韩国韩国在5G商用方面表现得很激进。
韩国已于2018年初开展了5G预商用试验,用于平昌冬奥会,重在移动宽带应用。
韩国三大运营商SKT、KT和LGU+宣布将在2018年12月1日开始5G信号的商用和传播。
业界认为,如果按期推进,则意味着韩国将成为全球首个5G商用的国家。
韩国确定的5G频率资源为3.4-3.7GHz和28GHz。
值得关注的是,韩国三大电信运营商于2018年4月达成了关于5G共建共享的协议,三家运营商将在5G建设上共建共享,加速5G 部署,有效地利用资源来减少重复的投资。
其中,共享的基础设施包括基站、铁塔、天线、管道等。
(4)日本日本主要移动通信运营商均表示将从2019年起部分提供第五代移动通信技术(5G)服务:面向企业等提供5G通信服务,包括租借有关5G服务的设备等,在2019年日本举行的橄榄球世界杯赛期间将为视频直播等业务提供5G服务。
这比原来预想的方案要提前一年。
并且计划从2020年春天开始销售可以使用5G服务的终端设备,从而提供面向一般用户的5G服务。
三、我国5G发展现状(一)我国政府积极推动5G发展中国位列世界5G的第一梯队当中,并在政府、产业组织层面与欧美日韩建立了5G合作机制。