編者按：2017年中國(guó)5G第二階段技術(shù)測(cè)試結(jié)束，按照2018年外場(chǎng)測(cè)試、2019年規(guī)模試商用的發(fā)展路線圖，中國(guó)正在邁向5G。從現(xiàn)網(wǎng)到實(shí)現(xiàn)5G商用，業(yè)界為此在做哪些準(zhǔn)備？主流企業(yè)又將如何布局？“邁向5G”系列報(bào)道為您全景展示。

5G在全球的試商用時(shí)機(jī)正在逐漸成熟，而中國(guó)作為推動(dòng)5G發(fā)展的一片“熱土”，正在以明確的技術(shù)試驗(yàn)路線圖和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行試商用的時(shí)間表向全球表示，中國(guó)意欲將“5G引領(lǐng)”的目標(biāo)一步步推進(jìn)和達(dá)成。日前，IMT-2020（5G）推進(jìn)組發(fā)布了5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段測(cè)試結(jié)果，測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期，這意味著目前5G技術(shù)已經(jīng)得到驗(yàn)證，中國(guó)按照已經(jīng)制定的5G路線圖推進(jìn)順利。

第二階段測(cè)試主要目標(biāo)完成

在2016年11月舉辦的5G第二階段測(cè)試規(guī)范發(fā)布會(huì)上，工信部信息通信發(fā)展司司長(zhǎng)聞庫(kù)曾將這一階段的測(cè)試比喻為“上小學(xué)”。第二階段的測(cè)試目標(biāo)是結(jié)合5G典型場(chǎng)景，針對(duì)5G概念樣機(jī)開展單基站測(cè)試，評(píng)估不同廠商5G技術(shù)方案性能，支撐5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，引導(dǎo)芯片/儀表廠商積極參與，開展系統(tǒng)設(shè)備廠商與芯片/儀表廠商的多方對(duì)接測(cè)試，為培育5G產(chǎn)業(yè)鏈奠定基礎(chǔ)。

第二階段測(cè)試針對(duì)七大場(chǎng)景展開，分別是：連續(xù)廣覆蓋場(chǎng)景、低時(shí)延高可靠場(chǎng)景、低功耗大連接場(chǎng)景、熱點(diǎn)高容量（低頻）場(chǎng)景、熱點(diǎn)高容量（高頻）場(chǎng)景、高低頻混合場(chǎng)景、其他混合場(chǎng)景。IMT-2020（5G）推進(jìn)組無(wú)線技術(shù)工作組副組長(zhǎng)魏克軍在日前的“第二屆5G創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”上對(duì)這些場(chǎng)景的測(cè)試結(jié)果做了總結(jié)分析。

在連續(xù)廣覆蓋場(chǎng)景中，小區(qū)峰值速率超過10Gbps，最高峰值速率到了28Gbps，達(dá)到了ITU提出的最低達(dá)到10Gbps的要求。其中的關(guān)鍵技術(shù)是大規(guī)模天線陣列Massive MIMO，各廠商均采用64端口以上大規(guī)模天線，實(shí)現(xiàn)頻譜效率數(shù)倍的提升。

在低時(shí)延高可靠場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)了時(shí)延低于1ms，低時(shí)延高可靠場(chǎng)景面向工業(yè)控制、車聯(lián)網(wǎng)等對(duì)時(shí)延非常敏感的垂直行業(yè)提出的，低時(shí)延的實(shí)現(xiàn)是5G技術(shù)面臨的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)，目前業(yè)界主要通過更短的子幀和自包含的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了更低的空口時(shí)延和更高的可靠性。測(cè)試結(jié)果顯示，各廠商單向空口時(shí)延均小于0.64ms，可靠性能夠大于99.999%，這能夠滿足ITU提出的空口時(shí)延小于1ms和可靠性大于99.999%的性能指標(biāo)要求。

在基于高頻的熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景中，主要面向局部熱點(diǎn)區(qū)域，為用戶提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足網(wǎng)絡(luò)極高的流量密度需求。該場(chǎng)景要求能夠達(dá)到1Gbps用戶體驗(yàn)速率、10Gbps峰值速率和每平方公里10Tbps的流量密度需求。魏克軍表示6GHz以上頻段是首次應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，通過這次高頻測(cè)試，IMT-2020（5G）推進(jìn)組一方面希望能夠驗(yàn)證高頻技術(shù)方案的設(shè)計(jì)。另外一方面了解高頻頻段傳輸特性。其中關(guān)鍵是5G毫波米技術(shù)，在毫米波頻段，在非視距條件下，受植被或建筑等障礙物對(duì)高頻系統(tǒng)的性能影響非常嚴(yán)重。

在基于低頻的熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景中，超密集組網(wǎng)模式在帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)容量提升同時(shí)，測(cè)試廠商利用虛擬小區(qū)技術(shù)，也有效抵制了小區(qū)干擾。測(cè)試結(jié)果顯示，各廠商的流量密度指標(biāo)均超過了ITU提出的每平方米10Mbps流量密度的性能指標(biāo)要求。

在低功耗大連接場(chǎng)景中，達(dá)到了每平方公里超過100萬(wàn)個(gè)連接數(shù)的要求。這一場(chǎng)景主要用來(lái)適于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的海量連接，據(jù)魏克軍介紹，由于缺少大連接場(chǎng)景的終端模擬器，測(cè)試組統(tǒng)計(jì)了系統(tǒng)在10分鐘內(nèi)正確接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的數(shù)量，折算成每分鐘、每小區(qū)每兆的連接數(shù)。

在高低頻混合場(chǎng)景中，3.5GHz低頻用來(lái)傳輸信息和覆蓋，26GHz高頻提升熱點(diǎn)容量。主要測(cè)試了室外定點(diǎn)速率、移動(dòng)拉遠(yuǎn)、射頻和無(wú)線網(wǎng)高層協(xié)議。測(cè)試顯示，室外定點(diǎn)速率在靜止條件下通過3.5GHz和26GHz雙連接，單用戶峰值超過了20Gbps；在移動(dòng)條件下，高低頻重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)，小區(qū)峰值達(dá)到18.2Gbps。在移動(dòng)拉遠(yuǎn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，5G低頻上行覆蓋較受限，這個(gè)問題未來(lái)需要解決。在射頻測(cè)試中，主要是驗(yàn)證5G新空口的參數(shù)及幀接口、編碼、多址、靈活性等相關(guān)技術(shù)。無(wú)線網(wǎng)高層協(xié)議的測(cè)試重點(diǎn)是CU/DU分層架構(gòu)、新空口以LTE雙連接，測(cè)試內(nèi)容涵蓋了小區(qū)的管理功能、基本的業(yè)務(wù)功能、DU間的協(xié)同性和動(dòng)態(tài)資源的調(diào)整。華為、中興初步驗(yàn)證了采用CU/DU分層架構(gòu)的可行性。同時(shí)還對(duì)雙連接等進(jìn)行了初步的驗(yàn)證。

除高低頻混合場(chǎng)景外，還進(jìn)行了其他混合場(chǎng)景的測(cè)試。ITU目前定義的三大場(chǎng)景是mMTC、eMBB、uRLLC，這需要針對(duì)不同場(chǎng)景進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)方案。我國(guó)提出了靈活可配置的統(tǒng)一的空口技術(shù)架構(gòu)，第二階段測(cè)試對(duì)這種統(tǒng)一的空口架構(gòu)做了技術(shù)驗(yàn)證。通過測(cè)試滿足三大典型場(chǎng)景的性能指標(biāo)要求。

IMT-2020（5G）推進(jìn)組專家表示，9月已經(jīng)啟動(dòng)面向第三階段的試驗(yàn)規(guī)范起草，分階段制定基于NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）架構(gòu)和SA（獨(dú)立組網(wǎng)）架構(gòu)的規(guī)范。據(jù)悉，第三階段測(cè)試將于2018年第一季度啟動(dòng)。

運(yùn)營(yíng)商布局5G試商用

按照IMT-2020（5G）推進(jìn)組發(fā)布的5G試驗(yàn)安排，從2018年開始，5G外場(chǎng)試驗(yàn)更多將偏重于運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)。中國(guó)移動(dòng)則在今年已經(jīng)啟動(dòng)5G外場(chǎng)測(cè)試，

對(duì)5G技術(shù)，國(guó)內(nèi)三大電信運(yùn)營(yíng)商都十分重視。中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院副院長(zhǎng)黃宇紅表示，中國(guó)移動(dòng)5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要從三個(gè)方面進(jìn)行考慮：一是統(tǒng)一靈活的5G新空口；二是以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)；三是面向服務(wù)的云化網(wǎng)絡(luò)。

目前，中國(guó)移動(dòng)已在北京、上海、廣州、蘇州和寧波進(jìn)行5G外場(chǎng)測(cè)試。“我們希望在第二階段測(cè)試時(shí)就提前學(xué)習(xí)一下‘中學(xué)’階段的課程。”中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)黃宇紅表示。按中國(guó)移動(dòng)的計(jì)劃，2017年要形成低頻的預(yù)商用樣機(jī)，2018到2019年會(huì)進(jìn)行互操作測(cè)試和規(guī)模試驗(yàn)，形成端到端商用產(chǎn)品和預(yù)商用網(wǎng)絡(luò)，2020年開始商用部署；高頻段的進(jìn)展會(huì)慢一些，在2017年形成概念樣機(jī)，2018年年中到2020年形成預(yù)商用樣機(jī)，在2020年進(jìn)行互操作測(cè)試和規(guī)模試驗(yàn)，規(guī)模部署預(yù)計(jì)在2021年下半年。

為了在2017年形成低頻段的預(yù)商用樣機(jī)，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)發(fā)布了5G 3.5GHz頻段系統(tǒng)樣機(jī)建議書，包括測(cè)試指導(dǎo)建議書。中國(guó)移動(dòng)在建議書中提出端到端要求，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、5G終端、傳送網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)移動(dòng)認(rèn)為要想讓5G真正面向未來(lái)，要有一個(gè)全新設(shè)計(jì)的核心網(wǎng)；在建議書中，中國(guó)移動(dòng)希望5G終端上行的發(fā)射功率進(jìn)一步提升，能夠同時(shí)支持獨(dú)立組網(wǎng)和非獨(dú)立組網(wǎng)兩種方式。

中國(guó)聯(lián)通將分三階段推動(dòng)5G技術(shù)驗(yàn)證，滿足5G商用需求：第一，2017年到2018年系統(tǒng)樣機(jī)驗(yàn)證階段，驗(yàn)證5G預(yù)商用樣機(jī)整體能力。第二，2018年到2019年規(guī)模外場(chǎng)驗(yàn)證階段，驗(yàn)證5G商用能力及組網(wǎng)方案。第三，2019年到2020年試商用階段，將在全國(guó)各重點(diǎn)城市完成1000站以上的5G規(guī)模部署，推進(jìn)5G試商用。

中國(guó)電信5G部署的總體規(guī)劃是2016年~2018年，完成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)研究以及概念驗(yàn)證，并提出4G向5G演進(jìn)技術(shù)方案以及開展部分關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與外場(chǎng)試驗(yàn)。2019年建成若干規(guī)模預(yù)商用網(wǎng)，2020年實(shí)現(xiàn)5G商用的目標(biāo)。