1月16日,IMT-2020(5G)推進組在京召開5G技術研發試驗第三階段規范發布會。工業和信息化部信息通信發展司司長聞庫表示,第三階段測試是5G商用之前的關鍵一步,我們將利用2018年一年時間,實現5G產業鏈主要環節基本達到預商用目標。
5G進入“中學”階段
聞庫在會上表示:“目前,5G第二階段無線和網絡技術的測試工作已經全部順利完成,測試結果表明,利用現有5G新空口的關鍵技術和方案設計,可全面滿足ITU所確定的關鍵性能指標需求。后續完成的網絡技術測試工作也表明,5G新型網絡能夠有效支撐5G差異化業務場景的功能和性能要求。在第二階段規范發布會上,我們把5G技術研發試驗第二階段比喻成‘上小學’,那么現在我們已經完成了小學學業,順利升入了中學。”
聞庫說,3GPP將于2018年6月完成第一個版本的5G標準,這標志著5G由標準研制進入5G商用產品研發的關鍵階段。在這里發布5G技術研發試驗第三階段的測試規范,就是要給出中學階段的課本和考試大綱,這是5G商用之前的關鍵一步。第三階段試驗將以3GPP R15標準為基礎,面向5G商用的硬件平臺,重點開展單系統設備、組網性能及互聯互通測試。我們將利用2018年一年時間,實現5G產業鏈主要環節基本達到預商用目標。
為實現這一目標,聞庫提出四點建議:
一是緊扣國際標準化進程,加快推進預商用5G設備研發。二是發揮5G技術研發試驗平臺的聚合作用,加快構建完整的產業鏈。5G技術研發試驗是聚合產業鏈各環節、集中產業力量的重要平臺,依托中國信通院MTNet實驗室和懷柔外場的先進測試環境,希望國內外系統、芯片、終端和儀表等產業各個環節能夠加強協同,統籌時間規劃與測試資源,合力推進5G性能及產業鏈上下游的互聯互通測試,著力打造5G完整產業鏈和創新鏈,加速5G端到端產業成熟。
三是結合5G中頻頻譜規劃,同步推進3.5GHz和4.9GHz。當前我國中頻段5G頻率規劃已經正式發布,該頻段將成為我們5G初期商用的核心頻率。產業界要集中力量同步推進兩個頻段的預商用設備研發,要特別注重4.9GHz的產品研發與全面測試。在此基礎上,積極開展26GHz、39GHz等毫米波頻段技術研究與設備研發工作,力爭在更多的統一頻段上加速5G進展。
四是促進業務應用發展,開啟5G應用創新大賽。在5G技術試驗第三階段,要面向增強寬帶、低時延高可靠重點場景開展相關技術試驗,促進5G業務與應用發展。為推動5G融合應用創新發展,將啟動5G應用征集大賽,擬向全社會及各行各業廣泛征集5G應用,發揮行業的需求引領作用,集思廣益,力爭挖掘并孵化一批5G特色應用,為5G規模試驗和商用奠定基礎。
預商用研發速度將加快
IMT-2020(5G)推進組5G試驗工作組組長徐菲就5G技術研發試驗第三階段規范進行了詳細解讀。她說,當前,5G國際標準已經基本確立。2017年12月已經完成非獨立組網5G標準(NSA),支持增強移動寬帶和完成5G系統架構標準。2018年6月,將完成獨立組網的5G標準(SA),支持增強移動寬帶和低時延高可靠物聯網,完成網絡接口協議。2019年12月,完成滿足ITU全部要求的完整的5G標準。
徐菲說,第三階段試驗目標和主要任務是:
一是基于3GPP 5G標準,重點面向我國5G需求,對5G產品和路標等提出要求,指導5G預商用產品研發,加快推進5G工作。二是構建統一環境,開展單系統、單終端、組網和互操作等測試,推動產品成熟和產業鏈協同,為5G規模試驗全面開展奠定共性基礎。三是開展5G典型應用融合試驗,促進5G業務和應用發展。四是驗證和評估R16等新功能、新特性,持續支撐國際標準驗證。
第三階段主要工作和計劃安排是:在規范制定上,先NSA架構,后SA架構;在環境建設上,室內+外場同步,3.5GHz、4.9GHz同步,還會有毫米波;測試驗證主要分為NSA架構的室內測試、外場測試,年中之后進行SA架構的室內測試、外場測試,在第四季度做終端測試以及互操作測試,最后完成R15和R16基礎上的5G典型應用演示和驗證的總結評估。
徐菲說,在頻率上,第三階段試驗采用的頻率將以3.5GHz和4.9GHz并重,在高頻段(6GHz以上)滿足熱點區域極高的用戶體驗速度和系統容量需求;低頻段(6GHz以下)滿足大覆蓋、高移動性場景需求;正在申請2.1GHz中10Mbps頻段,用于NSA架構等測試需求。
第三階段試驗環境將搭建一個最完整的室內外一體化試驗網絡。在MTNet實驗室+懷柔外場,建設超過100個基站。將按需搭建(2G/3G/4G/5G)多廠家、多場景、5G語音業務(VoNR)、OTA等測試環境,全面滿足第三階段NSA和SA組網模式的測試需要。
徐菲說,此外,第三階段試驗規范體系將與3GPP標準同步制定。針對5G三大典型場景,面向3GPP R16引入的新技術、新功能開展測試驗證,支撐5G增強技術的標準化,進一步提升系統性能。按計劃,2018年1月完成NSA、eMBB規范,4月完成室分和NSA外場規范,8月完成URLLC、SA的規范。組網模式將包括NSA和SA兩種,非獨立組網的NSA模式測試中5G新空口基站接入4G核心網,為支持這種接入方式,4G核心網需要升級。獨立組網的SA模式中,5G新空口基站與新核心網直接連接,5G基站具有完整功能,用戶可以直接接入5G網絡。
測試對核心網和5GC設備要求也因此分為兩種,一種是支持NSA的EPC核心網演進,要支持識別NR雙連接用戶終端;另一種是支持SA的5G核心網,基于虛擬化基礎設施平臺,開展功能和性能測試,內容包括:服務化架構、核心網功能、網絡切片和邊緣計算等。
對設備要求是基站應符合預商用硬件要求,支持NSA和SA兩種模式,芯片和終端應支持兩種模式,同時還要支持3.5GHz和4.9GHz頻段。第三階段還將進行大規模MIMO性能的OTA測試和射頻測試。
在5G規模商用之前,將率先驗證5G語音方案,并明確要求5G端到端支持VONR,即核心網、基站和終端均支持VONR。
5G無線接口的多廠商互操作是5G網絡和產品成熟的基本標志,每家廠商的系統設備,至少與兩款模擬設備完成互操作測試,后續應與全部芯片、終端互操作;同樣每家芯片和終端廠商也至少與兩家系統廠商完成互操作測試。
徐菲說,我國5G技術第三階段規范,盯緊3GPP標準,立足中國需求,兼顧全球發展,率先制定完整的規范體系,明確主要測試目標、內容和指標要求;規范由國內外運營企業、系統企業、芯片企業、終端企業和儀表企業共同確定部分物理層參數的設置,對齊網絡、基站、芯片/終端的設備技術要求,成為5G預商用設備研發與測試的重要依據。
三大運營商
將如何開展測試
在第三階段測試中,運營商開始發揮越來越重要的作用。
據中國移動通信研究院副院長黃宇紅介紹,中國移動5G試驗規劃總體原則是:一統籌、三同步,統籌規劃協同實施,技術與產業同步成熟、網絡與業務同步規劃、端到端產業同步推進。以形成全球統一標準、實現端到端商用能力、積累商用建設和運營經驗和能力、形成一批行業應用為目標,分階段、有重點地推進5G試驗。
中國移動將于2018年下半年開始規模試驗,選擇經濟發達的五大城市,形成500站規模、26類場景的測試,包括形成20平方公里的車聯網區域。7家垂直行業合作伙伴也將聯合試驗。2019年將在12城市展開業務示范工作,合作單位將擴展到20家以上,包括南方電網、三一重工、玉柴集團、大疆、達闥機器人等。
規模試驗將分為兩個階段,第一個階段面向關鍵技術,探索真實復雜場景的應用方案;第二個階段面向商用建設運營,積累規劃、建設、優化、運營經驗。業務示范目前設計了11類,包括高性能的4K直播應用、視頻融合應用、高清云游戲應用、移動遠程醫療應用、云端機器人等。通過業務示范,深刻理解業務需求,驗證網絡適配方案,形成創新應用端到端方案和產品,探索與垂直行業的共贏模式。
黃宇紅說,目前5G距離商用要求還有一定差距,但產業化成熟的時間窗口比較窄,在網絡設備、終端芯片和儀器儀表上都需要加快進程。特別是終端,目前尚處于FPGA樣機階段,2019年年初才能推出NSA/SA測試芯片,距離商用僅有1年時間,芯片推出較晚致使終端缺少形態多樣化,以及與垂直行業應用融合的時間,而且5G試驗也需要商用終端保證測試結果可信。對此,中國移動計劃發布《5G規模試驗終端技術要求》,在規模試驗和應用示范項目中列資金支持5G測試終端的研發,并計算啟動“5G終端聯合研發項目”。
中國電信技術部副總經理沈少艾說,5G第三階段測試后,就是成人要“參軍”了。中國電信5G網絡演時首先面向eMBB業務,優先采用SA組網,推薦CU/DU合設。5G核心網要支持基于核心網互通實現與4G的互操作、網絡切片、邊緣計算、語音回落到VOLTE。
沈少艾說,由于目前5G泛智能終端需求不明確,手機終端仍然是主流。5G手機終端關鍵需求是支持全模全頻全網通,實現產業共享;建議5G手機終端首選SA單射頻方案,語音實現首選擇SA回落4G VOLTE方案。
中國聯通網絡建設部副總經理馬紅兵說,中國聯通5G網絡將是以區域、本地、邊緣數據中心為基礎的彈性網絡,具備簡潔、敏捷、開放、集約等特點。區域集中、本地布局、邊緣分布,對時延、帶寬要求特別高的業務場景或者是企業、工廠等政企行業客戶,5G CU、MEC、Edge-APP部署至綜合接入局或者站點機房。
邊緣計算是應對5G低時延、高帶寬業務的使能技術,數以千計的邊緣數據中心是運營商的絕佳優勢資源,中國聯通將借助混改的東風,快速構建統一的Edge-Cloud資源池,開啟與OTT等在邊緣產業生態的戰略合作。