1、运营商 5G 部署商用问题探究 月球, 杨小乐（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）摘要：预计到 2021 年底，全球 5G 移动和固定宽带业务将达到 2500 万个，而对于 2020 年即将到来的 5G 网络，各大组织对 5G 的标准化正加快研究、运营商也已经紧锣密鼓的开展了标准跟踪研究以及试验。希望随着 5G 的推出和成熟，能够把握全新的商业机会。本文从业界动态入手，给出了 5G 演进的详细步骤，对 5G 商用时将面对的各种问题进行了分析。关键字：5G；标准；试验；商用；演进步骤YUE Qiu, YANG Xiao-le(China Mobile Group Design
2、Institute Co.Ltd., Beijing 100080,China)Abstract： It is estimated that by the end of 2021, the number of the global 5G mobile and fixed broadband services will reach 25 million. For the upcoming 5G network in 2020, the standardization of 5G by major organizations is accelerating research, and operat
3、ors have also conducted tracking research in full swing. Hope that with the launch and mature of 5G network, operators will be able to grasp the new business opportunities. This article starts with the dynamic industry, gives the detailed steps of 5G evolution, and analyzes the various problems that
4、 5G network will face when it is commercial.Research on the commercial deployment of operators5G networkKeywords：5G; standardization; t rial; commercial; evolution steps国内外主流运营商计划将于 2020 年推出 5G 网络服务，到 2021 年底预计全球 5G 终端超过 2500 万台，主要为固定和移动宽带服务。根据评估机构数据统计，到 2021 年底，将有 50 多家运营商将在近 30 个国家内提供 5G 的服务。美国未来将
5、是最大的 5G 市场，拥有超过 1000 万的 5G 终端，其次是中国、日本、韩国。1. 5G 标准进展ITU 于 2015 年启动 5G 国际标准制定的准备工作，首先开展 5G 技术性能需求和评估方法研究，明确候选技术的具体性能需求和评估指标， 形成提交模板；2017 年 ITU-R 发出征集 IMT-2020 技术方案的正式通知及邀请函，并启动 5G 候选技术征集；2018 年底启动 5G 技术评估及标准化；计划在 2020 年底形成商用能力。3GPP 5G 研究将包含 3 个版本：R14、R15、R16。目前处于 R15 阶段R15 中将包括 5G 新空口 NR 标准以及用于与核心网接口
6、的非独立/独立部署（后文将有详细阐述） 。业界在 2018 年除了将拥有第一个 5G 标准，同时也将有第一批相关通信设备。随着业界对 5G 无线接入网的关注告一段落，随后将是对 5G核心网技术的广泛关注。基于 3GPP R15 标准的 5G 商用服务将于 2018 年底提供。这是业界对目前首先基于现有 LTE 架构上的非独立 5G NR 共同努力的结果，而3GPP R16 标准将在 2018 年中确定，图 1 为 5G 标准进展示意图。图 1. 5G 标准进展2. 5G 试验情况目前，国内三大运营商均已启动 5G 试验、测试。中国移动已在北京、上海、广州进行 5G 外场测试。在北京怀柔外场，中
7、国移动已完成 30 个站址规划、可满足 6 家系统厂商的外场组网性能测试需求；在上海浦东进行了 5G C-Band 5 站密集城区连续组网，C-Band 峰值速率可达4Gbit/s，拉远覆盖可达 1.5km，平均吞吐率达到 1.7Gbit/s；在广州番禹，初步选出 7 个站点作为备选测试区域；主测站点为广东工业大学教学五号楼站点。中国电信已在上海、北京、广州分别设立了 5G 实验室分部，分别侧重于5G 业务、网络技术和融合组网与运营的试验。中国联通正在建设的 5G 开放实验室将重点围绕基础网络技术和网络能力开放两方面，分别设置物联网实验室、车联网实验室和工业互联网实验室。2017到 2018
8、年，将重点进行 5G 系统样机验证，在国内 6 个城市开展技术试验，以验证 5G 预商用机整体系统能力。3. 5G 网络平滑演进步骤5G 新的业务模式及需求将带来新的网络架构出现，在一定时期内，未来网络（NextGen Core 和 New Radio）将会与现有 4G 网络共存。未来对于 5G 网络如何实现平滑过渡，建议经过如下 4 个步骤。3.1 网元形态向通用平台、软件化演进图 2. NFV/SDN 演进在 5G 网络部署初期，可考虑将核心网功能部署在基于 NFV 技术的虚拟化平台上。以实现 5G 灵活组网、快速部署、便捷网络调整、快速引入新功能的特点。图 2 为 NFV/SDN 演进图
9、3.2 用户面更加扁平、简化转发功能图 3 CU 分离演进网络虚拟化、软件化后，为实现高效率的转发，可进一步分析现有 EPC 网关上的内容计费、数据优化等内容处理功能的部署方式。5G 用户面采用更扁平、简化的组网架构模式，CU 分离演进如图 3 所示。3.3 针对 eMBB 业务，在 EPC 中组建不同业务的 DCN 网络 根据用户订阅信息（UE Usage Type）选择 DCN 网络图 4 DCN 选择如图 4 所示，DCN 作为网络切片的过渡方案，可理解为先将 eMBB 网络切片通过 EPC 网络升级实现，再逐步过渡到完整的网络切片方案。3.4 控制面功能重构及模块化图 5. 控制面功能
10、重构控制面功能重构如图 5 所示，将 EPC 控制功能与 EPC 网关的控制面功能进行融合、简化，其中独立的控制功能模块可进行灵活的组合，构建差异化的网络能力。3.5 实现按需网络切片部署最后通过网络切片为增强宽带、物联网、车联网、安全专网等多种业务场景提供更灵活便捷、逻辑隔离的组网。即通过软件化的网元功能、定制化的控制面模块，实现不同功能的网络切片部署。4. 5G 商用之路还有多远？5G 网络能够给用户带来更快的速度、更低的时延、海量的 IoT 应用入网成为可能连接速度增加和时延降低可给用户提供闪电般的下载、高清晰度的视频体验和虚拟桌面等新的应用，以及由物联网（IoT）技术带来的对更高密度端
11、点的支持。如表 1 所示，为目前各个国家所承诺的 5G 商用时间。表 1 各个国家所承诺的 5G 商用时间国家 运营商 商用时间/年Taiwan Mobile 2019台湾FarEastone 2020菲律宾 PLDT 2020China Mobile 2020China Telecom 2020中国China Unicom 2020SKT 2017韩国KT 2018日本 DoCoMo 2020芬兰 TIM 2018意大利 TIM 2020Tele2/ Telenor 2018瑞典Telia 2018爱沙尼亚 Telia 2018瑞士 Swisscom 2020巴林 Zain 2018卡塔尔
12、Ooredoo 2020Etisalat 2020阿联酋Du 2020Multiple Vodafone 2020Sprint 2020AT&T 2018美国Verizon 2017虽然业界大部分认为 5G 将会为企业带来变革，但 5G 如何引发这种转型仍不明朗，未来 5G 商业部署及应用仍然有大量工作要做。首先，虽然标准化将加快商业 5G 网络的上市时间，但是 5G 应用进展缓慢。根据市场运作规律，5G 应用将在网络部署后大规模开发。尽管一些网络供应商和运营商将 5G 作为下一个创新驱动因素，但现在除了物联网领域之外，5G 的企业用例几乎没有。其次，5G 的成本节约体现在低功耗和降低每比特流
13、量下的网络的成本，但其网络节约所带来收益远不如通过 5G 网络来产生新的收入增长点。目前围绕5G 的收益部分还是体现在对现有网络的极大改善上，例如，虽然可以更快地下载文件和流式传输视频和媒体，但与旧网络相比，对网络的升级和改造所增加的成本不一定能够超过所获得的收益。另外，根据 3GPP 标准进展，5G 将采用毫米波技术。毫米波频段具有一些局限性，主要体现在覆盖范围及受干扰性上，这会在很大程度上对物联网业务的可用区域进行限制。同时，5G 的毫米波特性也要求新建许多高成本的小型基站。可见，在各大组织对 5G 的标准化、各运营商 5G 试验加快进展的背后，5G的商用之路还将面对更多挑战，而运营商 5G 网络的部署及 4G 网络的演进还将是个漫长的过程。
