2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨ppt课件.ppt

1、2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨,刘剑峰,1,目录,2,十年一代， 5G将开启移动通信新纪元,1980s,1990s,2000s,2010s,2020s,语音,短信,上网,视频,万物互联的智能时代,大带宽 更大子载波间隔&FFT size,15k,15k,30k,30k,30k,20MHz,100MHz,FFT点数2048,FFT点数4096,LTE,NR,120k,120k,120k,400MHz,NR,相比LTE典型网络 容量提升至15x，单用户体验提升至5x,x5,3D MIMO,x15,水平/垂直多波束 所有信道窄波束 Native MM Design,5G NR首

2、商用阶段构筑的断代优势：大带宽、极致eMBB容量与体验,4,5,uRLLC,mMTC,Peak Data Rate,User Experienced Data Rate,Spectrum Efficiency,Mobility,Latency,Connection Density,eMBB,多类型业务的网络要求,Area Traffic Capacity,Network Energy Efficiency,5G 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

3、,5G 网络目标与三大业务,5,ITU定义5G三大应用场景：eMBB，mMTC，uRLLC,20Gbps峰值速率,1ms时延,100万连接/平方公里,5G将给消费者带来极致体验，并实现bit成本大幅下降,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）,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

4、,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,面向5G网络演进考虑,1800MHz (2*30MHz),900MHz (2*11MHz),2100MHz (2*25+MHz),LTE+VoLTE,GSM+LTE,3.5GHz (100M or 200M),LTE +NB,物联网+LTE+VoLTE,WCDMA+LTE,5G refarming,LTE,5G (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

5、构演进-云化,综合业务接入区,BBU集中、池组化,机房,1+1,8+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,9,Option 3x/7x in NSA,Option 2/4 in SA,CP 锚点,UP 分流,Option 3,EPC,LTE,NR,S1-C,S1-U,Option 3a,EPC,LTE,NR,S1-C,S1-U,S1-U,Option 3x,EPC,LTE,NR,S1-C,S1-U,S1-U,Option 7,Option 7a,Option 7x,Optio

6、n 2,Option 4,5GC,eLTE,NR,NG-C,NG-U,Option 4a,5GC,eLTE,NR,NG-C,NG-U,NG-U,NSA Option3x , SA Option 2 正逐步被接受为优选方案. Option 7x/4 会在18Q4冻结.,优选,5G NR组网方式：NSA信令锚点在LTE基站，SA信令锚点在NR基站,10,5G NSA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selected PLMN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,gNod

7、eB,PLMN: 4G,PLMN:5G,PLMN: 5G,4G Only UE PLMN:4G,4G&5G双模 UE PLMN:5G,PLMN:4G PLMN:5G,Option 3x,LTE,S1,EPC+,5G NR,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,11,CI,UBBPd/e,UBBPfw1,960/970,960/970,PTN7900,PTN7900,5G NewCore,4G EPC,标准NSA3X,S1-C

8、,4G 5G X2-U,S1-U,4G5G X2-C (Xn),协议要求Xn 之间单向25ms,UMPTe(N),UMPTx(L),LTE BBU,5G BBU,NSA组网,12,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PLMN,NSA组网：OSS网管、核心网割接方案,13,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LTE FDD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

9、上行PRB利用率应再减少2050%，上下行PRB利用率降到1:4,LTE FDD 上行,LTE FDD 下行,LTE FDD 上行 + NR 上行,LTE FDD 下行,LTE/NR上行频谱共享，充分利用Sub3G FDD上行空闲资源，为NR提供上行频谱,LTE FDD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

10、行解耦 & L/NR上行频谱共享,14,目录,15,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-4900MHZ,16,9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

11、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NSA,gNodeB,电信核心网,联通核心网,eNodeB,中国联通 PLMN:4G,5G 电信 PLMN:5G,4G&5G双模联通 PLMN:5G,中国电信 PL

12、MN:5G,部署方案,中国联通 PLMN:5G,PLMN: 5G 5GC,PLMN: 4G EPC+,Option 3x,Option 2,4G联通 PLMN:4G,共享方式,17,传输方案,18,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,19,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

13、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6:4 2、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4:6,20,目录,21,5G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

14、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,22,C-band 3.5G 穿透损耗,来源于3GPP 38.901,基于上述High loss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)=26.85dB,10cm&20cm厚混凝土

15、板（concrete slab）：1620dB 1cm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：44 dB 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,23,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。,植被损耗（28GHz),24,对于WTTx场景，链路预算中无需考虑人体损耗。 eM

16、BB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,25,链路预算示例-基于边缘速率评估小区覆盖半径,

17、26,基于ISD评估吞吐率,27,Massive MIMO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。 Massive MIMO天线波束分为静态波束和动态波束，SS Block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

18、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。,5G Massive MIMO波束介绍,28,5G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

19、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

20、城区应避免天线主瓣正对较直的街道。,5G RF参数规划-方位角规划,29,Page 30,5G RAN1.0目前仅支持64T64R AAU，暂不支持32T32R AAU和8T8R RRU。 5G RAN1.0 64T64R AAU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。,5G RF参数规划-MM广播波束规划,30,5G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，

21、抑制小区间干扰。 5G MM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 5G MM： 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,控制信道/业务信道覆盖,5G 下倾角基本概念与定义,31,机械下倾： 由机械调整决定的下倾角，同时对公共波束和业务波束进行调整，5G RAN1.0版本机械臂支持的机械下倾角调整范围为：-2020。 预置电下倾： 考虑典型的应用场景，为支持更大的有效范围范围，5G AAU单元阵子会考虑预置一定度数的下倾。 天线预置下倾角是单TRX预置电下倾，对于广播波束，预置下倾仅影响数字倾角调整范围和最大增益，不影响实际控制信道倾角度数(仅取决于数字权值)；对于业务波束，影响影响可调电倾角调整范围和业务包络最大增益； 5G RAN1.0版本单TRX预置下倾角为3。 可调电下倾： 电下倾角是通过改变天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，进而改变合