IMT-2020(5G)推进组-5G概念白皮书
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前言中国经济已进入中速增长平台。
在国际环境发生重大变化的背景下,要在“十四五”期间持续保持经济平稳增长,必须充分释放前沿数字技术创新对经济社会高质量发展的基础和带动作用。
在众多前沿数字技术中,5G以划时代的技术能力、广泛的应用前景以及对其他技术的带动作用,有望成为启动新一轮技术革命的关键支点。
与世界其他主要国家一样,中国深刻认识5G发展的重要意义,在技术产业创新上走在了世界前列。
2019年6月,中国颁发5G牌照,成为全球第一批进行5G商用的国家。
尽管2020年遭受新冠疫情冲击,中国5G产业发展仍逆势上扬。
在一年多的商用时间里,网络建设快速推进,手机终端加速渗透,融合应用开始落地,技术产业持续创新,多方面实现“从0到1”的突破,初步展现了其庞大的潜在市场空间和助力经济社会创新发展的巨大潜能。
5G将正式开启产业互联网变革的新篇章。
我们深切感受到,5G正在切实推动ICT产业从消费互联网向产业互联网转型。
在疫情加速数字化进程的大背景下,一方面5G的高知名度提高了产业用户对新一代信息技术的接受程度,吸引产业用户探索与之有关的行业级应用场景,另一方面,电信运营商、设备供应商、云服务供应商等正集结力量,以5G为驱动,推动基础设施的重构和变革,探索新的产业互联网产品和服务模式,在此基础上构造全新的产业生态体系。
与4G 产业生态限于移动通信领域不同,5G产业生态需要促进移动通信产业与传统产业的深度融合。
5G商用的进程不仅仅是应用的创新进程,还是元器件、终端、网络、平台甚至制度的联动创新进程,其创新的复杂度和难度要远高于4G,开启的创新空间广度和深度也将远远超过4G。
2020年,将是一个全新时代的开始。
未来2-3年5G产业发展将进入关键期。
这一时期,既是5G应用生态的培育期,也是各厂商积蓄实力、加速转型成长的重要窗口期。
产业转型之风已起,需产业界同仁齐心努力。
一、5G逆势增长,商用一年成绩可观2020年中国5G正式进入规模商用时期。
中国移动网络技术白皮书(2020年)目录一、网络技术发展之势 (4)二、网络技术发展之策 (6)(一)求解最大值问题(Maximization),追求极致网络 (6)1.性能提升 (6)2.能力增强 (7)(二)求解最小值问题(Minimization),追求极简网络 (9)1.简化制式 (9)2.节能降本 (9)3.降复杂度 (10)(三)求解化学方程式(Fusion),追求融合创新 (11)1.云网融合 (11)2.网智融合 (12)3.行业融通 (13)三、结束语 (16)缩略语列表 (17)一、网络技术发展之势伴随新一轮科技革命和产业变革进入爆发拐点,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术已深度融入经济社会民生,造福于广大用户的日常生活。
加快推进5G 为代表的国家新基建战略,引领网络技术创新和网络基础设施建设,已成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键。
面向近中期网络技术发展,中国移动认为以下技术发展趋势值得关注:性能极致化:随着移动通信每十年一代的快速发展,产业各方共同努力不断提升通信网络速率、时延、可靠性等性能,延伸网络覆盖,提供差异化服务能力,以更好地满足万物互联多样化通信需求。
算网一体化:从云计算、边缘计算到泛在计算发展的大趋势下,通过无处不在的网络为用户提供各类个性化的算力服务。
算网一体化已经成为ICT发展趋势,云和网络正在打破彼此的界限,通过云边网端链五维协同,相互融合,形成可一键式订购和智能化调度的算网一体化服务。
平台原生化:在企业数字化转型、5G云化的浪潮下,产业融合速度加快、网络业务迭代周期缩短。
云原生理念及其相关技术提供了极致的弹性能力和故障自愈能力,获得业界认可。
未来云平台将向云原生演进,为电信网元及应用提供更加灵活、敏捷和便捷的开发和管理能力。
网络智能化:人工智能正在从感知智能向认知智能发展,其应用范围不断扩大。
人工智能的完善成熟促使其与网络的融合不再是简单的网络智能叠加,而是实现网络智能的内生化,切实提升网络运维效率和运营智能化水平,达到降本增效的实际效果。
imt-2020中国信通院IMT-2020(5G)推进组指导下华为完成了5G 毫米波基站全部功能和外场吞吐率性能测试项目,各项指标均领先。
其中,高低频NR-CA(Carrier Aggregation, 载波聚合)单用户峰值速率超过8.6Gbps,多用户小区峰值速率超过15.3Gbps。
这将为毫米波持续释放5G技术潜能,使能5.5G演进和发展奠定坚实基础。
在功能测试中,华为完成了独立组网(SA,Stand Alone)下的单载波200MHz大带宽,DDDSU和DSUUU的灵活帧结构,毫米波下行4*200MHz和上行2*200MHz频段内CA以及毫米波与3.5GHz频段的高低频NR-CA测试项目。
单载波200MHz大带宽可大幅提升UE峰值速率,最大化毫米波优势。
2020年9月份,在IMT-2020(5G)推进组指导下,国内各运营商、各主流设备厂商和终端厂商在毫米波单载波带宽应用标准上达成一致:基站、终端必选支持200MHz载波带宽。
今年在推进组组织下,华为完成了单载波200MHz大带宽测试,充分展示了毫米波大带宽价值。
高低频NR-CA可同时发挥毫米波带宽大和3.5GHz覆盖好的优势,从而保障5G用户的连续高速率体验,是5G高低频协同的主流技术方向。
一方面,NR-CA技术更接近于射频侧的信号处理,能够及时感知信号波动,从而基站能够更好得做分流和调度,提升传输效率。
另一方面,该技术可同时支持NSA和SA组网架构,网络架构和演进十分灵活。
再者,考虑到Sub6G各频段间已采用CA技术的基础,高低频NR-CA 有利于架构和分流点统一,使能全频段5G组网演进。
华为携手行业伙伴完成了全球首个5G高低频NR-CA测试,为毫米波未来大规模商用迈出坚实一步。
在外场吞吐率性能测试中,吞吐率接近理论峰值。
采用DDDSU帧结构,毫米波频段单用户下行峰值速率大于7Gbps,小区下行峰值速率大于12.6Gbps;高低频NR-CA下同时考虑低频速率,单用户峰值速率大于8.6Gbps,小区峰值速率大于15.3Gbps。
目录P1P2P12P17P24P26P36P39P45P47引言无人机应用场景和通信需求4G网络能力5G网络能力网联无人机终端通信能力5G应用案例无人机安全飞行标准进展趋势,总结和展望贡献单位IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
引言无人驾驶航空器(Unmanned Aerial Vehicle,以下简称UAV)简称为无人机,其全球市场在过去十年中大幅增长,现在已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。
无人机能够支持诸多领域的解决方案,可以广泛应用于建筑、石油、天然气、能源、公用事业和农业等领域。
当前,无人机技术正在朝军民融合的方向高速发展,无人机产业已经是国际航空航天最具活力的新兴市场,成了各国经济增长的亮点。
无线通信在过去20 年经历了突飞猛进的发展,从以话音为主的2G 时代,发展到以数据为主的3G 和4G 时代,目前正在步入万物互联的5G 时代。
移动网络在继续丰富人们的沟通和生活的同时,也向全行业数字化转型提供能力,提高各行业的运作效率和服务质量。
5G 以全新的网络架构,提供10Gbps 以上的带宽、毫秒级时延、超高密度连接,实现网络性能新的跃升。
ITU 定义了5G 三大场景:增强移动带宽(Enhanced Mobile Broadband,以下简称eMBB)、超高可靠低时延通信(Ultra-Reliable Low-latency C o m m u n i c a t i o n s,以下简称u R L L C)、大规模机器类通信(M a s s i v e M a c h i n e-Ty p e Communications,以下简称mMTC)。
C-V2X概述国际C-V2X发展现状我国C-V2X发展基础与现状我国C-V2X产业发展倡议贡献单位P2 P9 P15 P28 P30目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
13GPP第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project )5GAA5G 汽车协会(5G Automotive Association )CA证书授权(Certificate Authority )C-ITS合作智能交通系统(Cooperative-Intelligent Transportation System )GNSS全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System )缩略语ITS 智能交通系统(Intelligent Transport System )LTE 长期演进(Long Term Evolution )MEC 多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing )OBU 车载单元(On Board Unit )RSU 路侧单元(Road Side Unit )2IMT-2020(5G)推进组C -V 2X 白皮书1. C-V2X 内涵车用无线通信技术(V e h i c l e t oEverything, V2X)是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术,其中V代表车辆,X代表任何与车交互信息的对象,当前X主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。
V2X C-V2X 概述交互的信息模式包括:车与车之间(Vehicle to Vehicle,V2V)、车与路之间(Vehicle to Infrastructure,V2I)、车与人之间(Vehicle to Pedestrian, V2P)、车与网络之间(Vehicle toNetwork, V2N)的交互,如图1.1所示。
目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
引言5G承载网络总体架构5G承载转发面架构与技术方案5G承载协同管控架构和关键技术5G同步网架构和关键技术我国5G承载产业发展趋势分析总结和展望主要贡献单位P1P2P4P21P25P29P34P35I M T -2020(5G )推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书2I M T-2020(5G)推进组5G承载网络架构和技术方案白皮书引言随着3GPP 5G非独立(NSA)和独立(SA)组网标准的正式冻结,我国运营商同步启动规划和设计5G试点和预商用方案,5G迈向商用的步伐逐步加快。
相对4G网络,5G在业务特性、接入网、核心网等多个方面将发生显著变化,其中在业务特性方面,增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(uRLLC)、大规模机器类通信(mMTC)等典型业务场景将分阶段逐步引入;在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构,核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。
5G新型特性变化为承载技术的新一轮快速发展提供了契机。
根据IMT-2020(5G)推进组5G承载工作组2018年6月发布的《5G承载需求分析》白皮书, 5G对承载网络主要带来三大性能需求和六类组网功能需求,也即在关键性能方面,“更大带宽、超低时延和高精度同步”等性能指标需求非常突出,在组网及功能方面,呈现出“多层级承载网络、灵活化连接调度、层次化网络切片、智能化协同管控、4G/5G混合承载以及低成本高速组网”等六大组网需求,如何满足和实现这些承载需求至关重要。
白皮书5G新媒体行业引言新媒体业务分析5G新媒体行业解决方案5G新媒体行业应用案例总结和展望P1 P2 P5 P10 P20目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
1近些年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,新媒体行业的发展迅猛。
新媒体是新的技术支撑体系下出现的媒体形态,如网络视频、数字杂志、数字报纸、数字广播、手机短信、移动电视、数字电视、触摸媒体等。
相对于报刊、户外、广播、电视四大传统意义上的媒体,新媒体被形象地称为“第五媒体”。
无线通信在过去20年经历了突飞猛进的发展,从以话音为主的2G 时代,发展到以数据为主的3G/4G时代,目前正在步入万物互联的5G时代。
2019年6月6日,随着5G牌照的发放,我国正式进入5G商用元年。
5G以全新的网络架构,提供10Gbps以上的带宽、毫秒级时延、超高密度连接,实现网络性能新的跃升。
新媒体行业快速发展的同时,对通信技术提出了新的需求。
媒体行业激增的数据量对网络传输能力提出了前所未有的挑战。
5G技术能够使得媒体行业实时高清渲染和大幅降低设备对本地引言计算能力的需求得以落地,可以使大量数据被实时传输,降低网络延时,不仅可满足超高清视频直播,还能让AR/VR对画质和时延要求较高的应用获得长足发展。
本白皮书将给出新媒体的业务分析、新媒体行业的通信需求、基于5G技术的新媒体行业解决方案和应用案例,并对基于5G技术的新媒体行业未来发展进行了展望。
22011年到2017年,媒体行业的发展迅猛,年复合增长率14.2%,产业体量已经达到1.9万亿。
其中,广播电视等传统媒体在媒体总产业体量的新媒体业务分析占比从2011年起逐年下降,目前已低至13%。
引言5G网络:挑战与机遇5G网络架构设计5G网络代表性服务能力5G网络标准化建议总结和展望主要贡献单位P1 P2 P4 P8 P15 P17 P18目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
1随着5G研究的全面展开并逐步深入,业界就5G场景形成基本共识:面向增强的移动互联网应用场景,5G提供更高体验速率和更大带宽的接入能力,支持解析度更高、体验更鲜活的多媒体内容;面向物联网设备互联场景,5G提供更高连接密度时优化的信令控制能力,支持大规模、低成本、低能耗IoT设备的高效接入和管理;面向车联网、应急通信、工业互联网等垂直行业应用场景,5G提供低时延和高可靠的信息交互能力,支持互联实体间高度实时、高度精密和高度安全的业务协作。
面对5G极致的体验、效率和性能要求,以及“万物互联”的愿景,网络面临全新的挑战与机遇。
5G网络将遵循网络业务融合和按需服务提供的核心理念,引入更丰富的无线接入网拓扑,提供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能力;重构网络控制和转发机制,改变单一管道和固化的服务模式;利用友好开放的信息基础设施引言环境,为不同用户和垂直行业提供高度可定制化的网络服务,构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合信息化服务使能平台。
5G国际标准化工作现已全面展开,需要尽快细化5G网络架构设计方案并聚焦关键技术方向,以指导后续产业发展。
本白皮书从逻辑功能和平台部署的角度,以四维功能视图的方式呈现了新型5G网络架构设计,并提炼了网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和能力开放等5G网络代表性服务能力。
白皮书最后提出了5G网络架构和技术标准化工作的推进建议。
引言5G技术场景5G关键技术5G概念5G技术路线总结与展望主要贡献单位P1P2P4P8P10P12P14IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
移动通信自20世纪80年代诞生以来,经过三十多年的爆发式增长,已成为连接人类社会的基础信息网络。
移动通信的发展不仅深刻改变了人们的生活方式,而且已成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎。
随着4G进入规模商用阶段,面向2020年及未来的第五代移动通信(5G)已成为全球研发热点。
在全球业界的共同努力下,5G愿景与关键能力需求已基本明确,预计2016年将启动国际标准制定工作。
为使5G技术研发和标准化形成合力,需尽快明确5G概念、技术路线与核心技术,这将对凝聚全球业界力量,推动5G发展具有极其重要的意义。
本白皮书从5G愿景与需求出发,分析归纳了5G主要技术场景、关键挑战和适用关键技术,提取了关键能力与核心技术特征并形成5G概念,在此基础上,结合标准与产业趋势,提出了5G 适合的技术路线。
引言1IMT-2020(5G)推进组5G概念白皮书面向2020年及未来,移动互联网和物联网业务将成为移动通信发展的主要驱动力。
5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求,即便在密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景,也可以为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。
与此同时,5G还将渗透到物联网及各种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求,实现真正的“万物互联”。
5G将解决多样化应用场景下差异化性能指标带来的挑战,不同应用场景面临的性能挑战有所不同,用户体验速率、流量密度、时延、能效和连接数都可能成为不同场景的挑战性指标。
从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发,可归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个5G主要技术场景。
连续广域覆盖和热点高容量场景主要满足2020年及未来的移动互联网业务需求,也是传统的4G主要技术场景。
连续广域覆盖场景是移动通信最基本的覆盖方式,以保证用户的移动性和业务连续性为目标,为用户提供无缝的高速业务体验。
该场景的主要挑战在于随时随地(包括小区边缘、高速移动等恶劣环境)为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。
热点高容量场景主要面向局部热点区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。
1Gbps 用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。
5G主要技术场景连续广域覆盖热点高容量低功耗大连接低时延高可靠••23IMT-2020(5G)推进组5G 概念白皮书低功耗大连接和低时延高可靠场景主要面向物联网业务,是5G新拓展的场景,重点解决传统移动通信无法很好支持地物联网及垂直行业应用。
低功耗大连接场景主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。
这类终端分布范围广、数量众多,不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力,满足100万/km 2连接数密度指标要求,而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。
低时延高可靠场景主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。
•• 5G 主要场景与关键性能挑战场景关键挑战连续广域覆盖 • 100Mbps用户体验速率热点高容量• 用户体验速率:1Gbps• 峰值速率: 数十Gbps• 流量密度: 数十Tbps/km 2低功耗大连接低时延高可靠• 连接数密度: 106 /km 2• 超低功耗,超低成本• 空口时延: 1ms• 端到端时延: ms量级• 可靠性: 接近100%45G技术创新主要来源于无线技术和网络技术两方面。
在无线技术领域,大规模天线阵列、超密集组网、新型多址和全频谱接入等技术已成为业界关注的焦点;在网络技术领域,基于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的新型网络架构已取得广泛共识。
此外,基于滤波的正交频分复用(F-OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、全双工、灵活双工、终端直通(D2D)、多元低密度奇偶检验(Q-ary LDPC)码、网络编码、极化码等也被认为是5G重要的潜在无线关键技术。
大规模天线阵列在现有多天线基础上通过增加天线数可支持数十个独立的空间数据流,将数倍提升多用户系统的频谱效率,对满足5G系统容量与速率需求起到重要的支撑作用。
大规模天线阵列应用于5G需解决信道测量与反馈、参考信号设计、天线阵列设计、低成本实现等关键问题。
超密集组网通过增加基站部署密度,可实现频率复用效率的巨大提升,但考虑到频率干扰、站址资源和部署成本,超密集组网可在局部热点区域实现百倍量级的容量提升。
干扰管理与抑制、小区虚拟化技术、接入与回传联合设计等是超密集组网的重要研究方向。
新型多址技术通过发送信号在空/时/频/码域的叠加传输来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。
此外,新型多址技术可实现免调度传输,将显著降低信令开销,缩短接入时延,节省终端功耗。
目前业界提出的技术方案主要包括基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址(SCMA)技术,基于复数IMT-2020(5G)推进组5G 概念白皮书5G 无线关键技术5多元码及增强叠加编码的多用户共享接入(MUSA)技术,基于非正交特征图样的图样分割多址(PDMA)技术以及基于功率叠加的非正交多址(NOMA)技术。
全频谱接入通过有效利用各类移动通信频谱(包含高低频段、授权与非授权频谱、对称与非对称频谱、连续与非连续频谱等)资源来提升数据传输速率和系统容量。
6GHz以下频段因其较好的信道传播特性可作为5G的优选频段,6~100GHz 高频段具有更加丰富的空闲频谱资源,可作为5G的辅助频段。
信道测量与建模、低频和高频统一设计、高频接入回传一体化以及高频器件是全频谱接入技术面临的主要挑战。
IMT-2020(5G)推进组5G 概念白皮书5G 网络架构未来的5G网络将是基于SDN、NFV和云计算技术的更加灵活、智能、高效和开放的网络系统。
5G网络架构包括接入云、控制云和转发云三个域。
接入云支持多种无线制式的接入,融合集中式和分布式两种无线接入网架构,适应各种类型的回传链路,实现更灵活的组网部署和更高效的无线资源管理。
5G的网络控制功能和数据转发功能将解耦,形成集中统一的控制云和灵活高效的转发云。
控制云实现局部和全局5G 网络关键技术6连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接等四个5G典型技术场景具有不同的挑战性指标需求,在考虑不同技术共存可能性的前提下,需要合理选择关键技术的组合来满足这些需求。
在连续广域覆盖场景,受限于站址和频谱资源,为了满足100Mbps用户体验速率需求,除了需要尽可能多的低频段资源外,还要大幅提升系统频谱效率。
大规模天线阵列是其中最主要的关键技术之一,新型多址技术可与大规模天线阵列相结合,进一步提升系统频谱效率和多用户接入能力。
在网络架构方面,综合多种无线接入能力以及集中的网络资源协同与QoS控制技术,为用户提供稳定的体验速率保证。
在热点高容量场景,极高的用户体验速率和极高的流量密度是该场景面临的主要挑战,超密集组网能够更有效地复用频率资源,极大提升单位面积内的频率复用效率;全频谱接入能够充分利用低频和高频的频率资源,实现更高的传输速率;大规模天线、新型多址等技术与前两种技术相结合,可实现频谱IMT-2020(5G)推进组5G 概念白皮书的会话控制、移动性管理和服务质量保证,并构建面向业务的网络能力开放接口,从而满足业务的差异化需求并提升业务的部署效率。
转发云基于通用的硬件平台,在控制云高效的网络控制和资源调度下,实现海量业务数据流的高可靠、低时延、均负载的高效传输。
基于“三朵云”的新型5G网络架构是移动网络未来的发展方向,但实际网络发展在满足未来新业务和新场景需求的同时,也要充分考虑现有移动网络的演进途径。
5G网络架构的发展会存在局部变化到全网变革的中间阶段,通信技术与IT技术的融合会从核心网向无线接入网逐步延伸,最终形成网络架构的整体演变。
5G 场景和关键技术的关系7IMT-2020(5G)推进组5G 概念白皮书效率的进一步提升。
在低功耗大连接场景,海量的设备连接、超低的终端功耗与成本是该场景面临的主要挑战。
新型多址技术通过多用户信息的叠加传输可成倍提升系统的设备连接能力,还可通过免调度传输有效降低信令开销和终端功耗;F-OFDM和FBMC 等新型多载波技术在灵活使用碎片频谱、支持窄带和小数据包、降低功耗与成本方面具有显著优势;此外,终端直接通信(D2D)可避免基站与终端间的长距离传输,可实现功耗的有效降低。
在低时延高可靠场景,应尽可能降低空口传输时延、网络转发时延及重传概率,以满足极高的时延和可靠性要求。
为此,需采用更短的帧结构和更优化的信令流程,引入支持免调度的新型多址和D2D等技术以减少信令交互和数据中转,并运用更先进的调制编码和重传机制以提升传输可靠性。
此外,在网络架构方面,控制云通过优化数据传输路径,控制业务数据靠近转发云和接入云边缘,可有效降低网络传输时延。
5G 主要场景和适用技术8回顾移动通信的发展历程,每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义,其中,1G采用频分多址(FDMA),只能提供模拟语音业务;2G主要采用时分多址(TDMA),可提供数字语音和低速数据业务;3G 以码分多址(CDMA)为技术特征,用户峰值速率达到2Mbps 至数十Mbps,可以支持多媒体数据业务;4G以正交频分多址(OFDMA)技术为核心,用户峰值速率可达100Mbps至1Gbps,能够支持各种移动宽带数据业务。
5G关键能力比以前几代移动通信更加丰富,用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为5G的关键性能指标。
然而,与以往只强调峰值速率的情况不同,业界普遍认为用户体验速率是5G最重要的性能指标,它真正体现了用户可获得的真实数据速率,也是与用户感受最密切的性能指标。
基于5G主要场景的技术需求,5G用户体验速率应达到Gbps量级。