联通：2020中国联通5G未来社区白皮书

5G网络技术白皮书摘要本白皮书旨在介绍5G网络技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势。

首先，我们将介绍5G网络技术的背景和目标，然后深入探讨其关键技术和特点。

接下来，我们将讨论5G网络在物联网、智能交通、工业自动化等领域的应用，并展望未来5G网络的发展前景。

最后，我们将总结5G网络技术的优势和挑战，并提出一些建议，以促进5G网络技术的进一步发展。

1. 引言随着移动通信技术的不断发展，人们对更高速、更可靠的无线通信需求也越来越迫切。

5G网络技术作为下一代移动通信技术的重要代表，被广泛认为将引领移动通信技术的发展方向。

本节将介绍5G网络技术的背景和目标。

2. 5G网络技术的背景和目标2.1 背景目前，移动通信技术已经进入了第四代（4G）时代，但随着移动互联网的快速发展，4G网络已经无法满足人们对更高速、更可靠的无线通信的需求。

因此，推动第五代（5G）移动通信技术的研发和应用成为了全球范围内的共识。

2.2 目标5G网络技术的目标是实现更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的网络容量、更好的网络可靠性和安全性，以及更广泛的应用场景。

通过提供更高质量的无线通信服务，5G网络技术将为人们的生活和工作带来巨大的改变。

3. 5G网络技术的关键技术和特点3.1 关键技术3.1.1 大规模天线阵列（Massive MIMO）大规模天线阵列是5G网络技术的关键技术之一。

它通过增加基站的天线数量和天线阵列的规模，实现了更高的信号传输速率和更好的频谱效率。

3.1.2 毫米波通信（Millimeter Wave Communication）毫米波通信是5G网络技术的另一个关键技术。

它利用高频率的电磁波进行通信，可以提供更大的带宽和更高的传输速率，但也面临传输距离较短和穿透能力较差的挑战。

3.1.3 软件定义网络（Software Defined Networking）软件定义网络是一种新型的网络架构，可以实现网络资源的灵活配置和管理。

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。

中国联通5G+WiFi6融合技术白皮书一、5G和WiFi6技术对比分析（一）5G5G是第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology）的简称，是4G技术最为重要的拓展与延伸，是实现“信息随心至，万物触手及”的人机物互联的网络基础设施。

5G传输速率高，理论带宽是4G的一百倍；容量大，可容纳100万设备同时在线；时延低，4G到5G的网络时延从20ms降至为1ms，同时可靠性增强，通过波束赋形技术，可提供在500公里/小时的高速运动场景下的稳定通信。

面向增强的移动互联网应用场景，5G可以提供更高速率的体验和更大带宽的接入能力，支持解析度更高、更鲜活的多媒体内容体验；面向物联网设备互联场景，5G可以提供更高连接密度时的强大信令控制能力，支持大规模、低成本、低能耗IoT设备的高效接入和管理能力；面向车联网、应急通信、工业互联网等垂直行业应用场景，5G可以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。

当前5G产业发展迅速，5G网络在建设应用与升级完善方面也面临巨大挑战。

主要分为以下三点：一是中国5G主流的3.5GHz频段穿透能力较弱，使得5G信号在室内折损较大。

并且由于5G基站覆盖半径从4G的数百米减小到数十米，在保证业务畅通的条件下，对5G基站的数量要求相比4G基站数量大大增加，导致在短时间内5G信号覆盖率在社区、楼宇或家庭的最后百米内必然有所不足；二是5G对终端设备的兼容性有一定要求，而各行业在用设备大多不具-6-备5G接入能力，设备升级替换成本较高，导致行业内对5G通信网络的改造热度不高；三是5G需要满足新场景下的新需求。

例如，在传统4G时代，普通用户对下行速率要求比较高，而5G时代的个人业务由单向下载转为主动分享，导致上行速率需求增加。

另一方面行业数字化也对上行速率有很大要求，大数据采集、智能监控、AR/VR 视频直播等海量高清视频的并发回传，对5G小区的上行容量是严峻的考验。

中国联通5G智能室内数字化定位技术白皮书2019年11月目录1 引言 (1)1.1 1.2 背景 (1)室内定位发展愿景 (1)2 室内定位现状及挑战 (3)2.1 2.2 2.3 室内定位场景分析 (3)室内定位技术现状 (4)室内定位系统面临的挑战 (6)3 智能室内数字化定位能力需求 (8)3.1 3.2 3.3 3.4 精确定位 (8)便捷规划 (9)智能管理 (9)开放交互 (10)4 智能定位实现方案 (11)4.1 4.2 定位平台架构 (11)定位平台特性 (14)5 总结与展望 (15)中国联通5G智能室内数字化定位技术白皮书1引言1.1背景随着通信技术的演进和用户行为习惯的改变，室内成为移动数据业务量新的增长点，机构预测，5G 时代室内网络将承担全部业务量的 80%以上。

未来，如何为室内用户提供更优质而完善的网络应用，将成为运营商的核心竞争力之一。

伴随着 5G 网络建设，业务种类持续增加，行业边界不断扩展，如何与行业伙伴合作，为移动用户提供更便捷丰富的线上应用是运营商面临的重要议题。

人工智能和物联网技术发展，促使基于位置服务(LBS)的行业应用，如室内导航、智慧商业、智能停车、智能办公、智慧仓储等增值业务需求迅速增长。

结合运营商网络建设与室内定位技术、智能网络管理的室内综合应用，为运营商网络增值服务提供了切入点。

国外科技巨头纷纷看好室内定位前景，早在 2015 年 Facebook 就开始向企业免费发送蓝牙信标数据用于定位营销。

谷歌也在 2017 年推出了与广告服务一起使用的访问者推动通知功能。

我国政府也十分重视室内定位技术的发展和业务应用，科技部、工信部等部委下发多项指导政策，提出要大力推动室内定位系统发展的要求。

2012 年科技部印发的《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》中，明确指出要推动室内定位技术发展;2013 年，科技部和国家遥感中心等联合发布的《室内外高精度定位导航白皮书》中力推室内外精确定位系统实施，在大众位置服务、紧急救援等场合开展示范应用，并希望在 2020 年前在一百座城市完成部署，惠及一亿名用户。

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。

目录1 产业背景 (1)1.1机器智能社会将全面到来 (1)1.2网络将出现云、边、端三级算力架构 (2)1.3实现云、边、端算力的高效需要算力网络 (2)1.4运营商的可持续发展需要算力网络 (4)2 算力网络的概念和架构 (7)2.1算力网络是云化网络发展演进的下一个阶段 (7)2.2算力网络的关键技术元素 (8)2.2.1联网元素：打造无损和确定性的网络联接 (9)2.2.2云网元素：智能网络与网络云化的持续推进 (10)2.2.3算网元素：为计算服务的可信、高效、随需网络 (10)2.3算力网络的典型应用场景 (16)2.3.1运营商ToB的“5G园区+AI”场景 (16)2.3.2运营商ToC的“5G+Cloud X”场景 (17)2.3.3算力开放，运营商提供可交易的算力通证 (18)3 算力网络的标准与生态 (19)4 总结与展望 (20)5 缩略语 (22)1产业背景1.1机器智能社会将全面到来人类将步入智能社会，智能是知识和智力的总和，翻译到数字世界就是“数据+算力+算法”，其中算法需要通过科学家研究实现，海量数据来自于各行各业的人和物，数据的处理需要大量算力，算力是智能的基础平台，由大量计算设备组成。

图1-1 智能的三要素：算法、算力、数据人脑的算力相当于约300亿颗晶体管，人类的历史和文明都是由无数人脑算力所创造，但人脑算力正面临老龄化的挑战，2020年超高龄国家（65岁以上人口超过总人口20%）将达到13个，2030年将上升到34个，而且主要集中在亚太、欧美等较发达国家。

考虑到儿童占比约15%，实际这些国家的劳动适龄人口只占不到60%。

全球2020年人口约77亿，较发达国家人口约30亿，所以这些国家实际处于劳动适龄段的人脑只有不到20亿。

现阶段电子工艺可以做到的机器算力已经接近人脑算力，如麒麟980基于7nm工艺集成了69亿晶体管，AMD Radeon VII GPU将采用7nm工艺，晶体管数量约132亿，未来5年，基于5nm工艺，芯片集成度据信可以做到300亿晶体管，此时处理器的信息分析处理能力已经与人脑相当，并且相比于人脑，处理器更聚焦于专业领域的数据处理，不知疲劳，所以在具体的数据处理领域，高端CPU的算力已经事实上相当于甚至于超过了人脑。

中国联通5G智慧城市系列白皮书之---中国联通5G未来社区白皮书(2020年)中国联通2020年5月序从1G到4G，移动通信技术保持了大约每十年更新一代的节奏，随着2019年5G商用牌照发放，中国正式迎来5G时代。

5G作为最新一代的无线通信技术，其超高速率、超低时延、超大连接特性将对智慧城市建设产生巨大的影响。

以其为基础的泛在传感网络将实现智慧城市万物互联，人、机、物深度融合发展；同时，与物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术的深度融合，将催生出众多新兴的城市应用场景和创新管理模式，为智慧城市的建设带来更多可能性。

中国联通作为5G建设主力军，在2019年4月23日，率先发布5G品牌5Gⁿ，并积极汇聚产业生态优势资源，推动5G网络与行业应用融合，孕育新兴产品和服务，目前已在多个省市开展了5G创新应用的试点，打造了智慧港口、智能驾驶、智能制造、智慧园区等多个示范标杆项目。

为持续深入研究5G为智慧城市各领域建设带来的深远影响，中国联通政企BG协同智能城市研究院，发布系列白皮书，探讨5G在城市治理、民生服务、园区、社区建设等领域的应用场景与解决方案，为5G时代智慧城市建设提供指引。

目前已经发布了中国联通5G超智能园区白皮书、5G赋能智慧城市白皮书，随着国家发改委《2020年新型城镇化建设和城乡融合发展重点任务》印发，智慧城市建设将进一步下沉，以期打通社区末端、织密数据网格，本期白皮书正是在此背景下编制。

摘要未来社区作为智慧城市的重要组成单元，它是一个科学规划、精心布局、智慧先进的物理和文明空间，是让城市发展更现代、政务服务更落地、人民生活更美好的基本承载平台，是全面提升社会基层服务和综合治理能力的一场变革，是深度促进社会文明进步和文化传承发展的一个载体。

随着5G时代全面到来，5G结合物联网、人工智能、大数据、云计算、数字孪生、AR/VR等新一代信息技术，将对未来社区中人、空间、社区关系进行重构，推动未来社区新模式、新场景、新需求、新体验的发展应用。