5G系统与网络典型业务模型

5G系统与网络典型业务模型5G场景与业务选择原则场景选择业务选择场场景景2N居住工作休闲交通高

高

高流

人

移量

口

动密

密

速度

度

度挑战从环境出发移动互联网业务移动物联网业务高

低

连速

时

接率

延

数挑战从业务分类出发场景1业业务务2N业务15G每种场景下的典型业务业务分类场景分类会话类流类交互类传输类消息类低速采集类高速采集类控制类业务场景视频会话视频播放移动在线游戏增强现实虚拟现实实时视频分享云桌面数据下载云存储高清图片上传OTT消息智能家居视频监控车联网居住密集住宅区视频会话视频播放（IPTV虚拟现实应用在线游戏数据下载云存储OTT消息智能家居工作办公室（双方、多方）视频会话云桌面数据下载云存储OTT消息休闲大型体育场视频播放增强现实实时视频分享高清图片上传OTT消息大型露天集会视频播放增强现实实时视频分享高清图片上传OTT消息交通地铁视频播放在线游戏OTT消息快速路视频会话视频播放增强现实OTT消息车联网高铁视频会话视频播放移动在线游戏云桌面OTT消息其他广域覆盖视频播放增强现实实时视频分享OTT消息视频监控5G互连网业务模型（1）典型应用基本假设传输速率要求时延要求主要挑战视频会话支持上行1080P视频传输影响因素分辨率每像素点比特数帧率压缩比 测算结论：根据高清视频的帧格式和常用的百倍压缩率1080p,

12bits/pixel,

60fps视频传输需要15Mbps4K,12bits/pixel,

60fps视频传输需要约60Mbps8K,12bits/pixel,

60fps视频传输需要约240Mbps8K(3D),24bits/pixel,120fps,普通压缩视频传输需要约

960Mbps50~100ms15Mbps

(UL&DL)高清视频播放不同场景支持能力不同，如静止场景支持8K视频传输，中速场景支持4K视频传输，高速场景支持

1080P视频传输（均为下行）50-100ms能够提供非常好的业务体验1080P:15Mbps

(DL)4K:60Mbps

(DL)8K:240Mbps

(DL)增强现实支持上下行1080P视频传输，用户对时延无感知人眼视神经的最快反应时间去除摄像头的图像采集和终端设备的投影处理时间,达到用户对图像时延无感知时网络需保障的单向端到端时延约为5-10ms15Mbps(UL&DL)5~10ms虚拟现实支持下行8K(3D)高清视频传输50~100ms960Mbps

(DL)实时视频分享支持上行4K视频传输50~100ms60Mbps

(UL)视频监控单位面积一个摄像头，支持上行4K视频传输50~100ms60Mbps

(UL)5G互连网业务模型（2）典型应用基本假设传输速率要求时延要求主要挑战云桌面上下行数据传输上下行20Mbps人眼视神经的最快反应时间去除

I/O信息处理，操作系统处理及显示器处理时延，单向端到端

10ms20Mbps

(DL&UL)10ms无线数据下载云存储可比拟光纤传输下行传输速率约为1Gbps，上行0.5Gbps无挑战1Gbps(DL)0.5Gbps(UL)高清图片上传上传4000万像素照片文件大小约为

20MB(160Mb)，具体测算结合场景分析无挑战结合场景分析智能家居每户家庭的连接设备为10至20个，主要影响连接数密度挑战不大无挑战设备连接数每户15个车联网满足车联网时延要求挑战不大考虑防碰撞所需要保障的单向端到端时延5ms在线游戏主要考虑时延挑战不大动作、射击类游戏时延要求单向端到端约15-40ms15-40ms5G性能指标测算方法业务1终端密度激活率1速率要求1流量密度1业务N终端密度激活率N速率要求N流量密度N总流量密度业务1时延要求1业务N时延要求N最小时延业务1速率要求1业务N速率要求N最高用户体验速率终端密度连接数密度流量密度时延用户体验速率连接数密度5G互联网性能指标测算结果指标场景流量密度(bps/Km2,DL/UL)连接数密度(个/Km2)端到端时延(ms)用户体验速率(Mbps,

DL/UL)移动性(Km/h)典型面积典型面积总流量(bps,DL/UL)典型面积总连接数(个)居住密集住宅区3.2T/130G100万15~401024/512[1]-1Km23.2T/130G100万工作办公室15T/2T[3]75万101024/512-500~1000m27~14G/1~2G375~750休闲大型体育场1.3T/2T72万5~1060/60-0.2Km2260G/400G14万大型露天集会1.3G/2T72万5~1060/60-0.44Km2570G/880G31.7万交通地铁10T/-600万[2]15~4060/-110410m26.2G/-0.25万快速路--<560/15180---高铁2.3T/1.2T70万1020/205001500m23.4G/1.7G0.1万其他广域覆盖4G/4G0.1万5~1060/60----【1】标红数字为各KPI在所有场景中的最大值；【2】地铁的用户密度较大但典型面积较小，最终5G能力选取了100万/Km2，对应场景为大型体育场和露天集会【3】办公室场景考虑每层独立部署，不同层的流量不累加。5G物联网业务特征分析连接数极大–

2020年，总连接数将达到500亿[1]相当比例通过非蜂窝网连接2017年，直接接入蜂窝网的设备仅占15%[2]流量占比极少大多业务传输信息量极少，视频类物联网业务占比很少Machina预测，2022年，M2M业务流量仅占蜂窝网总流量的1%[3]单设备ARPU值极低对每个连接设备而言，运营商可获得的收费非常低2022年，M2M网络连接的收入约占M2M市场总额的

20%[2]物联网产业收入增长预测[2]M2M不同连接方式和业务比例的预测[2]5G物联网典型业务需求典型应用应用描述覆盖连接密度吞吐率时延可靠性功耗成本传统蜂窝应用环境监测安装传感器，对温度、湿度等指标进行监控森林、平原、山区、水域，地域广低小<100ms高很低很低视频监控在不易安装线缆的区域，通过无线方式实现监控偏僻的厂房、楼道角落等低高<100ms高一般一般移动支付通过无线方式支付无特殊要求低小一般高较低较低远程遥控通过无线方式实现远程操作无特殊要求低小<100ms高较低较低智能医疗移动急救车无特殊要求低高<100ms极高一般一般可渗透应用健康检测设备，比如心脏、血压检测低<100ms极高很低很低智能家居各种家电、传感器通过蓝牙/Zigbee等方式连接到家庭网关中，家庭网关直接接入到移动蜂窝网家庭网关通常放置在室内墙角低小<100ms高一般一般智能电网对使用电量进行实时统计，以便控制生产电量无特殊要求低低<5ms高一般很低物流监控通过无线方式对货物行踪进行监控无特殊要求较高