2018年5G通信建设工程技术前沿报告.pdf
5G通信建设工程技术 前沿报告 （ 2018年） 中国通信学会 2018年 12月版权声明 本前沿报告 版权属于 中国通信学会 ， 并受法律保护 。 转载、摘编或利用其它方式使用 本报告文字或者观点的，应 注明 “ 来源： 中国通信学会 ” 。违反上述声明者，本 学会 将追究其相关法律责任。 专家组和撰写组名单 顾问： 钮海明 中国通信建设集团有限公司董事长、总经理 专家组： 组长： 许楚国 中国通信服务股份有限公司副总经理 教授高工 成员： 姓名 单位 职务 李全法 中国通信建设集团有限公司 副总经理 兼 技术负责人 孙丽珍 中国通信建设集团有限公司 副总工程师 教授高工 梁麦先 中国通信建设集团有限公司 副总工程师 教授高工 韩鹏 中国通信建设集团有限公司 技术支撑中心 总经理 高工 申虹 中国通信建设集团有限公司 战略规划部 专家 /高工 李江武 中国通信建设集团有限公司 战略规划部 国家一级注册建造师 /高工 撰写组 ： 中国通信建设集团设计院 有限公司副总经理 陈崴嵬 中国联通网络技术研究院 专家 刘光海 中国通信建设集团有限公司技术支撑中心 杨安琪 中国通信建设集团有限公司技术支撑中心 张宇航 前 言 “ 4G 改变生活， 5G 改变社会”。 3G/4G 时代，移动互联网实现了人与人之间的迅捷连接和移动宽带数据接入。到了 5G 时代， 5G 网络将提供更加强大的移动接入和连接能力，不仅仅是人与人之间，还包括人与物、物与物之间都可以进行更加广泛的多种连接，每个人、每个物都会成为互联网上的一个节点，数据交互内容和方式也将更加丰富多样，从而开创万物互联的新时代。 随着智慧城市 、 智能家居的快速发展 ， 5G 技术与人工智能相结合，与生产流程和工业控制相结合，将极大改变人类的生产方式，极大提升社会生产力水平，从而极大提高国家的综合竞争力。 基 于人们对于 5G 网络的应用需求， ITU、 3GPP 等国际组织也已开始推进 5G 网络技术标准研制的相关工作； 国际上 许多国家都 着手在频率资源准备、产业发展等方面 加快 5G 布局；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 。 我国的 5G 技术研发试验分为关键技术试验、技术方案验证和系统验证三个阶段实施。目前 ， 我国的 5G 移动通信技术已全面进入到产业冲刺阶段 ，即将正式走入人民生活 。 作为通信建设领域的综合性企业，中国通信建设集团有限公司一直积极推进 5G 网络技术研究和技术人才储备工作 ， 长期开展 5G 网络关键技术的跟踪研究 ，并且 结合多年来在通信工程建设领域的工作积累， 探索制定未来 5G 网络 规划 、设计、建设 、 运维等方面的 技术解决方案。本报告，就是技术团队 依据研究成果， 针对 未来可能遇到的5G 技术和工程难题给出若干技术政策和产业政策建议。希望以此起到抛砖引玉的效果，促进其他通信网络建设和运营企业展开对 5G 的讨论和研究，共同推进我国 5G 网络工程建设和技术发展。 2018 年 12 月 5 日 目 录 一、研究概述 . 1 二、全球发展态势 . 2 （一） 5G 的标准化进展 . 2 （二） 世界主要国家 5G 发展情况 . 3 三、我国 5G 发展现状 . 8 （一） 我国政府积极推动 5G 发展 . 8 （二） 国内运营商正积极进行 5G 技术研究、试点验证及商用部署 . 9 1. 中国移动的 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 30 3. 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 . 31 2. 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 1 一、 研究概述 “ 4G 改变生活， 5G 改变社会”，这已经成为通信行业内的共识。 3G/4G 时代，移动互联网实现了人与人之间的迅捷连接和移动宽带数据接入，人们使用移动终端进行网上冲浪、即时通信、电子邮件、移动视讯等等移动数据业务，尤其微信、 叫车软件 、电子导航、电子支付等等 与日常生活息息相关移动数据业务，更是给人们生活带来了巨大便利，极大得改变了人们的生活方式。 到了 5G 时代， 5G 网络将提供更加强大的移动接入和连接能力，不仅仅是人与人之间，还包括人与物、物与物之间都可以进行更加广泛的多种连接，每个人、每个物都会成为互联网上的一个节点，数据交互 内容和 方式 也 将 更加丰富多样 ，从而开创万物互联的新时代 。 尤其是， 5G 技术与人工智能相结合，与生产流程和工业控制相结合，将极大改变人类的生产方式，极大提 升 社会生产力 水平 ，从而极大提高国家 的综合 竞争力。所以说， 5G 的发展， 不仅事关国内移动网络运 营商之间的竞争，同时还 关乎 人们的生产 和生活 等 切身利益 ， 关乎国家的产业 升级 和融合变革 ， 甚至 关乎 整个 国家的 综合竞争力 和 发展成败 。 本研究报告将 汇总 5G 在全球 及我国 的发展 现状 ，分析 5G 带来的技术和 工程挑战，并为中国的 5G 的发展提出建议。 2 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） 指标 名称 流量 密度 连接 密度 时延 移动性 能效 用户体 验速率 频谱 效率 峰值 速率 4G 0.1Mbps/m2 10 万 /km2 10ms 350km/h 1 倍 10Mbps 1 倍 1Gbps 5G 10Mbps/m2 100 万 /km2 1ms 500km/h 100 倍 100Mbps 3 倍 20Gbps 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3 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。 （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图 1 5G 标准化进程
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