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5G第二階段測試結束 面向試商用佈局
編者按：2017年中國5G第二階段技術測試結束，按照2018年外場測試、2019年規模試商用的發展路線圖，中國正在邁向5G。從現網到實現5G商用，業界為此在做哪些準備？主流企業又將如何佈局？“邁向5G”系列報道為您全景展示。
5G在全球的試商用時機正在逐漸成熟，而中國作為推動5G發展的一片“熱土”，正在以明確的技術試驗路線圖和運營商進行試商用的時間表向全球表示，中國意欲將“5G引領”的目標一步步推進和達成。日前，IMT-2020（5G）推進組發佈瞭5G技術研發試驗第二階段測試結果，測試結果符合預期，這意味著目前5G技術已經得到驗證，中國按照已經制定的5G路線圖推進順利。
第二階段測試主要目標完成
在2016年11月舉辦的5G第二階段測試規范發佈會上，工信部信息通信發展司司長聞庫曾將這一階段的測試比喻為“上小學”。第二階段的測試目標是結合5G典型場景，針對5G概念樣機開展單基站測試，評估不同廠商5G技術方案性能，支撐5G國際標準制定，引導芯片/儀表廠商積極參與，開展系統設備廠商與芯片/儀表廠商的多方對接測試，為培育5G產業鏈奠定基礎。
第二階段測試針對七大場景展開，分別是：連續廣覆蓋場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景、熱點高容量（低頻）場景、熱點高容量（高頻）場景、高低頻混合場景、其他混合場景。IMT-2020（5G）推進組無線技術工作組副組長魏克軍在日前的“第二屆5G創新發展高峰論壇”上對這些場景的測試結果做瞭總結分析。
在連續廣覆蓋場景中，小區峰值速率超過10Gbps，最高峰值速率到瞭28Gbps，達到瞭ITU提出的最低達到10Gbps的要求。其中的關鍵技術是大規模天線陣列Massive MIMO，各廠商均采用64端口以上大規模天線，實現頻譜效率數倍的提升。
在低時延高可靠場景中，實現瞭時延低於1ms，低時延高可靠場景面向工業控制、車聯網等對時延非常敏感的垂直行業提出的，低時延的實現是5G技術面臨的一項重要挑戰，目前業界主要通過更短的子幀和自包含的幀結構設計，實現瞭更低的空口時延和更高的可靠性。測試結果顯示，各廠商單向空口時延均小於0.64ms，可靠性能夠大於99.999%，這能夠滿足ITU提出的空口時延小於1ms和可靠性大於99.999%的性能指標要求。
在基於高頻的熱點高容量場景中，主要面向局部熱點區域，為用戶提供更高的數據傳輸速率，滿足網絡極高的流量密度需求。該場景要求能夠達到1Gbps用戶體驗速率、10Gbps峰值速率和每平方公裡10Tbps的流量密度需求。魏克軍表示6GHz以上頻段是首次應用於移動通信系統，通過這次高頻測試，IMT-2020（5G）推進組一方面希望能夠驗證高頻技術方案的設計。另外一方面瞭解高頻頻段傳輸特性。其中關鍵是5G毫波米技術，在毫米波頻段，在非視距條件下，受植被或建築等障礙物對高頻系統的性能影響非常嚴重。
在基於低頻的熱點高容量場景中，超密集組網模式在帶來網絡容量提升同時，測試廠商利用虛擬小區技術，也有效抵制瞭小區幹擾。測試結果顯示，各廠商的流量密度指標均超過瞭ITU提出的每平方米10Mbps流量密度的性能指標要求。
在低功耗大連接場景中，達到瞭每平方公裡超過100萬個連接數的要求。這一場景主要用來適於物聯網應用的海量連接，據魏克軍介紹，由於缺少大連接場景的終端模擬器，測試組統計瞭系統在10分鐘內台北靜電油煙處理機租賃正確接收業務數據包的數量，折算成每分鐘、每小區每兆的連接數。
在高低頻混合場景中，3.5GHz低頻用來傳輸信息和覆蓋，26GHz高頻提升熱點容量。主要測試瞭室外定點速率、移動拉遠、射頻和無線網高層協議。測試顯示，室外定點速率在靜止條件下通過3.5GHz和26GHz雙連接，單用戶峰值超過瞭20Gbps；在移動條件下，高低頻重疊覆蓋區域內，小區峰值達到18.2Gbps。在移動拉遠測試中發現，5G低頻上行覆蓋較受限，這個問題未來需要解決。在射頻測試中，主要是驗證5G新空口的參數及幀接口、編碼、多址、靈活性等相關技術。無線網高層協議的測試重點是CU/DU分層架構、新空口以LTE雙連接，測試內容涵蓋瞭小區的管理功能、基本的業務功能、DU間的協同性和動態資源的調整。華為、中興初步驗證瞭采用CU/DU分層架構的可行性。同時還對雙連接等進行瞭初步的驗證。
除高低頻混合場景外，還進行瞭其他混合場景的測試。ITU目前定義的三大場景是mMTC、eMBB、uR台北靜電油煙處理機出租LLC，這需要針對不同場景進行相應的技術方案。我國提出瞭靈活可配置的統一的空口技術架構，第二階段測試對這種統一的空口架構做瞭技術驗證。通過測試滿足三大典型場景的性能指標要求。
IMT-2020（5G）推進組專傢表示，9月已經啟動面向第三階段的試驗規范起草，分階段制定基於NSA（非獨立組網）架構和SA（獨立組網）架構的規范。據悉，第三階段測試台北靜電油煙機出租將於2018年第一季度啟動。
運營商佈局5G試商用
按照IMT-2020（5G）推進組發佈的5G試驗安排，從2018年開始，5G外場試驗更多將偏重於運營商主導。中國移動則在今年已經啟動5G外場測試，
對5G技術，國內三大電信運營商都十分重視。中國移動通信有限公司研究院副院長黃宇紅表示，中國移動5G系統設計主要從三個方面進行考慮：一是統一靈活的5G新空口；二是以用戶為中心的網絡；三是面向服務的雲化網絡。
目前，中國移動已在北京、上海、廣州、蘇州和寧波進行5G外場測試。“我們希望在第二階段測試時就提前學習一下‘中學’階段的課程。”中國移動研究院副院長黃宇紅表示。按中國移動的計劃，2017年要形成低頻的預商用樣機，2018到2019年會進行互操作測試和規模試驗，形成端到端商用產品和預商用網絡，2020年開始商用部署；高頻段的進展會慢一些，在2017年形成概念樣機，2018年年中到2020年形成預商用樣機，在2020年進行互操作測試和規模試驗，規模部署預計在2021年下半年。
為瞭在2017年形成低頻段的預商用樣機，中國移動已經發佈瞭5G 3.5GHz頻段系統樣機建議書，包括測試指導建議書。中國移動在建議書中提出端到端要求，包括無線網絡、5G終端、傳送網絡和核心網絡。中國移動認為要想讓5G真正面向未來，要有一個全新設計的核心網；在建議書中，中國移動希望5G終端上行的發射功率進一步提升，能夠同時支持獨立組網和非獨立組網兩種方式。
中國聯通將分三階段推動5G技術驗證，滿足5G商用需求：第一，2017年到2018年系統樣機驗證階段，驗證5G預商用樣機整體能力。第二，2018年到2019年規模外場驗證階段，驗證5G商用能力及組網方案。第三，2019年到2020年試商用階段，將在全國各重點城市完成1000站以上的5G規模部署，推進5G試商用。
中國電信5G部署的總體規劃是2016年~2018年，完成網絡架構和關鍵技術研究以及概念驗證，並提出4G向5G演進技術方案以及開展部分關鍵技術實驗室測試與外場試驗。2019年建成若幹規模預商用網，2020年實現5G商用的目標。
編者按：2017年中國5G第二階段技術測試結束，按照2018年外場測試、2019年規模試商用的發展路線圖，中國正在邁向5G。從現網到實現5G商用，業界為此在做哪些準備？主流企業又將如何佈局？“邁向5G”系列報道為您全景展示。
5G在全球的試商用時機正在逐漸成熟，而中國作為推動5G發展的一片“熱土”，正在以明確的技術試驗路線圖和運營商進行試商用的時間表向全球表示，中國意欲將“5G引領”的目標一步步推進和達成。日前，IMT-2020（5G）推進組發佈瞭5G技術研發試驗第二階段測試結果，測試結果符合預期，這意味著目前5G技術已經得到驗證，中國按照已經制定的5G路線圖推進順利。
第二階段測試主要目標完成
在2016年11月舉辦的5G第二階段測試規范發佈會上，工信部信息通信發展司司長聞庫曾將這一階段的測試比喻為“上小學”。第二階段的測試目標是結合5G典型場景，針對5G概念樣機開展單基站測試，評估不同廠商5G技術方案性能，支撐5G國際標準制定，引導芯片/儀表廠商積極參與，開展系統設備廠商與芯片/儀表廠商的多方對接測試，為培育5G產業鏈奠定基礎。
第二階段測試針對七大場景展開，分別是：連續廣覆蓋場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景、熱點高容量（低頻）場景、熱點高容量（高頻）場景、高低頻混合場景、其他混合場景。IMT-2020（5G）推進組無線技術工作組副組長魏克軍在日前的“第二屆5G創新發展高峰論壇”上對這些場景的測試結果做瞭總結分析。
在連續廣覆蓋場景中，小區峰值速率超過10Gbps，最高峰值速率到瞭28Gbps，達到瞭ITU提出的最低達到10Gbps的要求。其中的關鍵技術是大規模天線陣列Massive MIMO，各廠商均采用64端口以上大規模天線，實現頻譜效率數倍的提升。
在低時延高可靠場景中，實現瞭時延低於1ms，低時延高可靠場景面向工業控制、車聯網等對時延非常敏感的垂直行業提出的，低時延的實現是5G技術面臨的一項重要挑戰，目前業界主要通過更短的子幀和自包含的幀結構設計，實現瞭更低的空口時延和更高的可靠性。測試結果顯示，各廠商單向空口時延均小於0.64ms，可靠性能夠大於99.999%，這能夠滿足ITU提出的空口時延小於1ms和可靠性大於99.999%的性能指標要求。
在基於高頻的熱點高容量場景中，主要面向局部熱點區域，為用戶提供更高的數據傳輸速率，滿足網絡極高的流量密度需求。該場景要求能夠達到1Gbps用戶體驗速率、10Gbps峰值速率和每平方公裡10Tbps的流量密度需求。魏克軍表示6GHz以上頻段是首次應用於移動通信系統，通過這次高頻測試，IMT-2020（5G）推進組一方面希望能夠驗證高頻技術方案的設計。另外一方面瞭解高頻頻段傳輸特性。其中關鍵是5G毫波米技術，在毫米波頻段，在非視距條件下，受植被或建築等障礙物對高頻系統的性能影響非常嚴重。
在基於低頻的熱點高容量場景中，超密集組網模式在帶來網絡容量提升同時，測試廠商利用虛擬小區技術，也有效抵制瞭小區幹擾。測試結果顯示，各廠商的流量密度指標均超過瞭ITU提出的每平方米10Mbps流量密度的性能指標要求。
在低功耗大連接場景中，達到瞭每平方公裡超過100萬個連接數的要求。這一場景主要用來適於物聯網應用的海量連接，據魏克軍介紹，由於缺少大連接場景的終端模擬器，測試組統計瞭系統在10分鐘內台北靜電油煙處理機租賃正確接收業務數據包的數量，折算成每分鐘、每小區每兆的連接數。
在高低頻混合場景中，3.5GHz低頻用來傳輸信息和覆蓋，26GHz高頻提升熱點容量。主要測試瞭室外定點速率、移動拉遠、射頻和無線網高層協議。測試顯示，室外定點速率在靜止條件下通過3.5GHz和26GHz雙連接，單用戶峰值超過瞭20Gbps；在移動條件下，高低頻重疊覆蓋區域內，小區峰值達到18.2Gbps。在移動拉遠測試中發現，5G低頻上行覆蓋較受限，這個問題未來需要解決。在射頻測試中，主要是驗證5G新空口的參數及幀接口、編碼、多址、靈活性等相關技術。無線網高層協議的測試重點是CU/DU分層架構、新空口以LTE雙連接，測試內容涵蓋瞭小區的管理功能、基本的業務功能、DU間的協同性和動態資源的調整。華為、中興初步驗證瞭采用CU/DU分層架構的可行性。同時還對雙連接等進行瞭初步的驗證。
除高低頻混合場景外，還進行瞭其他混合場景的測試。ITU目前定義的三大場景是mMTC、eMBB、uR台北靜電油煙處理機出租LLC，這需要針對不同場景進行相應的技術方案。我國提出瞭靈活可配置的統一的空口技術架構，第二階段測試對這種統一的空口架構做瞭技術驗證。通過測試滿足三大典型場景的性能指標要求。
IMT-2020（5G）推進組專傢表示，9月已經啟動面向第三階段的試驗規范起草，分階段制定基於NSA（非獨立組網）架構和SA（獨立組網）架構的規范。據悉，第三階段測試台北靜電油煙機出租將於2018年第一季度啟動。
運營商佈局5G試商用
按照IMT-2020（5G）推進組發佈的5G試驗安排，從2018年開始，5G外場試驗更多將偏重於運營商主導。中國移動則在今年已經啟動5G外場測試，
對5G技術，國內三大電信運營商都十分重視。中國移動通信有限公司研究院副院長黃宇紅表示，中國移動5G系統設計主要從三個方面進行考慮：一是統一靈活的5G新空口；二是以用戶為中心的網絡；三是面向服務的雲化網絡。
目前，中國移動已在北京、上海、廣州、蘇州和寧波進行5G外場測試。“我們希望在第二階段測試時就提前學習一下‘中學’階段的課程。”中國移動研究院副院長黃宇紅表示。按中國移動的計劃，2017年要形成低頻的預商用樣機，2018到2019年會進行互操作測試和規模試驗，形成端到端商用產品和預商用網絡，2020年開始商用部署；高頻段的進展會慢一些，在2017年形成概念樣機，2018年年中到2020年形成預商用樣機，在2020年進行互操作測試和規模試驗，規模部署預計在2021年下半年。
為瞭在2017年形成低頻段的預商用樣機，中國移動已經發佈瞭5G 3.5GHz頻段系統樣機建議書，包括測試指導建議書。中國移動在建議書中提出端到端要求，包括無線網絡、5G終端、傳送網絡和核心網絡。中國移動認為要想讓5G真正面向未來，要有一個全新設計的核心網；在建議書中，中國移動希望5G終端上行的發射功率進一步提升，能夠同時支持獨立組網和非獨立組網兩種方式。
中國聯通將分三階段推動5G技術驗證，滿足5G商用需求：第一，2017年到2018年系統樣機驗證階段，驗證5G預商用樣機整體能力。第二，2018年到2019年規模外場驗證階段，驗證5G商用能力及組網方案。第三，2019年到2020年試商用階段，將在全國各重點城市完成1000站以上的5G規模部署，推進5G試商用。
中國電信5G部署的總體規劃是2016年~2018年，完成網絡架構和關鍵技術研究以及概念驗證，並提出4G向5G演進技術方案以及開展部分關鍵技術實驗室測試與外場試驗。2019年建成若幹規模預商用網，2020年實現5G商用的目標。
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