5G商用技术方案年内明确 中国市场引领全球商用风向

ysykeke

1.凡是过往，皆为序章

MWC2018即将落下帷幕。

用一句西班牙谚语形容当下5G发展，“我爱对未来的憧憬多于过去的历史”，并不为过。

在戊戌年的春晚，互联网公司的无人车、无人船、无人机表演，意味着不久将来，5G+AI将走入人们生活。

中国移动通信市场牵引全球5G发展的向心力愈发明显：5G SA突破行动加速5G核心网产业成熟；ORAN联盟的成立将下一代无线通信网络的开放性提升到新的水平；5G终端先行者计划开辟终端新征程的先行之路。

驱动5G发展的因素众多，主要来自于：

个人消费市场的移动流量价格弹性殆尽，但用户的体验需求却在不断提升，需要更低成本、更低时延、更大带宽的移动网络传输，多样化的个性需求需要打造一张满足不同指标的泛在网络；

增量市场人口红利消失，移动终端需要升级，满足日益增长的生活品质和工作效率从全面屏手机到全面屏笔记本电脑，大屏终端上网需要更便捷、高效的无线连接，DOU提升带来的是用户价值的升级；

移动物联网、工业互联网使能传统制造业数字化转型，经营模式将发生颠覆性改变，以适应更激烈的竞争环境；

更智慧的汽车驾驶，需要L-V2X/C-V2X，远程查询车位、自助停车需要NB-IoT，网络须具备低延时高可靠及海量低功耗；

边远山区无人机快递，需要自动避障；农业市场无人机自动喷洒农药，边缘云降低端到端的网络时延，AI与5G结合如虎添翼；

AR/VR/MR对于大带宽的需求，远程医疗诊断、井下挖矿、观看4K视频需要一张大带宽、低时延高可靠的网络……

今明两年，运营商、系统设备商、终端/芯片厂商需要全方位考量跨行业需求，谋求破局。

2. 5G商用正在提速

2月23日，国家发改委公布了2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单，三家运营商5G 规模组网建设及应用示范工程位列其中。根据规划：

（1）以直辖市、省会城市及珠三角、长三角、京津冀区域主要城市等为重点，开展5G规模组网建设。

（2）5G网络应至少覆盖复杂城区及室内环境，形成连续覆盖，实现端到端典型应用场景的应用示范。

上述工程指标要求：

（1）明确在6GHz以下频段，在不少于5个城市开展5G网络建设，每个城市5G基站数量不少50个，形成密集城区连续覆盖；

（2）全网5G终端数量不少于500个；

（3）向用户提供不低于100Mbps、毫秒级时延5G宽带数据业务；

（4）至少开展4K高清、增强现实、虚拟现实、无人机等2类典型5G业务及应用。

仅从第4项指标，说明eMMB、uRLCC是现阶段业界关注5G发展的两个方向。

无论是中国的主流运营商，还是华为、爱立信及相关芯片厂家均认为，全球5G的大规模应用将首先发生在增强型移动宽带（eMMB）用例，以满足激增的数据流量，并提供更卓越的用户体验。

在MWC上，爱立信预计2017至2023年，数据流量将以40%的年均复合增长率迅速增长，这意味着每个站点要处理的数据流量将增加超过八倍之多，增强型移动宽带不仅关注速度和用户体验，更关注网络效率。

3. 5G芯片业需要时间加速器

在第三阶段试验中，我国采取先NSA架构，Q3起采用SA架构，进行室内+外场测试，而第三阶段试验规范体系与3GPP标准同步制定。

从运营商层面看，SA组网是5G商用的根本目标，中国移动明确采用SA进行5G部署，中国电信优先采用SA。从3GPP标准制定看，2018年6月，Rel-15标准（SA）冻结。

在第三阶段测试中，将对核心网和5GC设备、无线网移动性、射频和性能OTA、VoNR端到端、无线接口互操作、面向R16新功能等进行研究验证，最终实现预商用目标。按照此前的规划，第三阶段测试将在2018年年底前完成。

在MWC2018上，中国移动推动了“5G终端先行者计划”，要求在2018年底前推出首批符合中国移动需求的5G芯片。这表明， 中国移动推动5G产业商用进程与第三阶段试验也是同步的，实质激进。

但业内人士提及 IoDT直指，5G芯片和终端才是影响商用的瓶颈所在。

4. 5G商用路径将明确

在MWC上，中国移动宣布，将在政府的指导下建设世界上规模最大的5G试验网，并正式公布了2018年5G规模实验计划——将在杭州、上海、广州、苏州、武汉五个城市开展外场测试，每个城市将建设超过100个5G基站。

在5G规模实验中，通过覆盖城区、密集城区、高速、湖面、城中村等，及20平方公里车联网区域等26类场景，中国移动将进一步验证技术的成熟度、产业的成熟度，以及为中国移动在5G技术路径、组网方案做出最终选择。

此前，中国移动曾呼吁希望在2018年年底前业界能够提供供测试的5G手机和CPE等终端……从正式披露的5G终端先行者计划看，中国移动2019年上半年将发布首批5G预商用终端，包括数据类终端和手机。可以看出，中国移动对待5G测试终端要求的时间表非常紧迫。

从语音方案看，业内人士指出，在 Rel-16版本的5G标准中，将包含完整的VoNR方案。而3GPP Rel-16版本将在2019年年底冻结。在第三阶段试验中，对于语音方案明确要求端到端支持VoNR，这也就意味着，2019年上半年，中国移动版预商用的5G手机在语音方案上将实质引领终端行业发展。

2018年下半年，中国移动还将在北京、成都、深圳等12个城市进行5G业务和应用示范，向商用迈出新的一步。此前，在2017年9月，中国电信公布了5G创新示范网试验启动城市包括雄安、苏州、上海、深圳、成都、兰州6个城市。同时，中国联通向工信部提交了在北京、天津、上海、深圳、杭州、南京、雄安7城市进行5G试验的申请，已完成上海和深圳的外场建设。

5. 5G产业链竞合：和而不同

爱立信的《5G行业影响报告》指出，从战略角度来看，向5G迈进的主要推动因素包括打造先发优势（占比73%）、使自己成为行业创新者（54%）、充分利用数字化转型支持技术（53%），以及为物联网奠定坚实的基础（46%）。

就像多年来引领4G终端产业的发展一样，中国移动希望与业界合力推动5G产业成熟，加快构建芯片、终端、网络、仪表等端到端产业链，特别是尽快完善5G标准，推出同步支持独立组网（SA）与非独立组网（NSA）的芯片。

在5G终端先行者计划中，初期参与企业达到20家，其中包括高通、华为、联发科技、紫光展锐、英特尔、三星等6家主流芯片企业；华为、OPPO、vivo、小米、三星、中兴、联想、HTC、海信、TCL等10家主流终端企业；Qorvo、Skyworks、Taiyo Yuden及飞骧科技等4家元器件企业。

在MWC上，华为发布了5G商用芯片Balong 5G01和5G商用终端CPE，Balong 5G01同时支持Sub 6GHz和毫米波，理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率，支持NSA和SA组网。

华为在其官方微信中称，华为是首个具备5G芯片-终端-网络能力的企业。

在2018年初的公开场合，高通重点提到了其与爱立信等多方的合作，与包括AT&T、Verizon、Sprint、DOCOMO、SKT、Telstra、沃达丰和Orange等运营商完成了多频5G新空口互通。

2017年，推出支持28GHz X50调制解调器的高通，近期和三星计划将双方长达十年的代工合作关系扩展至EUV光刻制程工艺，包括采用三星7nm LPP EUV制程工艺制造骁龙5G移动芯片组。

高通指出，4G时期射频前端产品支持大概50个不同频段，随着载波聚合、5G发展，包括6GHz以下频段及毫米波频段将带来高达上万种频段组合，需要创新解决方案。

不过，相对高通与三星的合作，紫光展锐与英特尔在5G上的合作关系坚不可摧。在MWC前夕，紫光展锐与英特尔达成战略合作，将面向中国市场推出搭载英特尔调制解调器+展锐应用处理器技术的安卓高端5G智能手机解决方案，并计划于2019年下半年商用首款5G手机平台。同时，紫光展锐也与爱立信展开了5G合作。

此前，英特尔曾推出基于5G NR的多模商用调制解调器8000系列。目前，英特尔正推动摩尔定律继续前进，微缩技术进一步降低晶体管成本，提高性能功耗比，并与两年前展开了对于5nm 的研究。

展讯“运气比较好”才有英特尔这样的伙伴进行合作，英特尔有很多知识产权，而半导体制造是英特尔的强项，“跟最强人在一起总有一点好处”，展锐前高层曾如此评价双方的合作和对英特尔的看好。展讯通过与Intel的紧密合作，有效提升了展讯在中高端CPU芯片设计的关键能力，也赋予了双方产品在合作中实现更多差异化的优势。

6. 5G：首要提升室内用户体验

2017年，我国明确sub 6GHz的频率使用规划，在3000-5000MHz频段（中频段）内，3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。同时，2.1GHz中分配10Mbps用于NSA测试。

此外，2017年7月3日，工信部还新增24.75-27.5GHz和37-42.5GHz频段共8.25GHz用于5G技术研发试验。

5G商用频率的明确、5G规模组网建设及应用示范工程的推进均将加速国内5G商用进程。

在全球，5G核心频段聚焦于3.4-3.8GHz，高频26GHz、28GHz、39GHz趋向共识。

在北美，毫米波的普及在于光纤资源的昂贵，但在中国，光钎资源的丰富，促成5G网络首先采用中频兼顾容量与覆盖。此外，中国的电信运营商也正在主导5G承载技术的选择。

以往，用户的移动通信业务使用频度及满意度低下大部分均发生室内，导致用户投诉或离网，华为和爱立信均在5G时代到来前优先考虑保障室内用户的体验提升。

不久前，爱立信推出了全新的无线点系统，支持5G中频频段（3-5GHz），速率达到2Gbps，支持NSA，未来支持SA。

通过网线，在相同的网络架构和部署位置，即4G室分旁可部署5G无线点系统，面向不同的室内环境，如办公楼、商场、医院、机场和矿井等场所。

根据点系统在5G 3.5GHz和4G 2.3GHz的室内覆盖对比测试，两者达到的覆盖效果相同，但提供了高于4G 4~5倍的速率，并保护现有的投资。

同时，从中间单元到点系统之间支持200米以太网线超长部署，可以覆盖国内几乎所有场景建筑物的各个楼层，且各点之间无干扰，同时提升了增益。因此，不难理解为何5G点系统能够在GTI上荣获“移动技术创新突破奖”。

在5G多年耕耘的爱立信，竞争更多来自友商华为贴地气的打法，而今年爱立信更看重中国5G市场的发展，研发扎根中国市场是爱立信在5G决胜千里之外的关键。

在MWC2018上，华为推出了5G CPE，分为低频 CPE和高频CPE两种，其中，低频CPE实测峰值下行速率可达2Gbps；高频CPE包含室外ODU（Outdoor Unit，即室外收发信机，相当于无线宽带入户）和室内IDU （Indoor Unit，即室内数据单元）。

同时，华为还推出了5G LampSite小基站，支持Sub3GHz+C-Band，采用5GNR+LTE多模一体化设计，支持CAT6A+光纤多种传输一体化，在业务层面支持eMMB+IoT+室内导航。

无论是华为5G LampSite小基站，还是爱立信的5G点系统均支持可视化运维，但5G网络设备之间的竞争旷日持久，爱立信预计5G无线点系统在2018年底进行试商用，2019年进行规模商用。

7. 5G：复杂网络+AI=智能运营

在MWC2018上，中国移动演示了基于3GPP标准的最大规模端到端互通，涉及基站、终端芯片和测试仪表等环节的9个厂商。同时，中国移动与AT&T、德国电信、NTT、Orange联合成立ORAN（5G开放智能无线网络）产业联盟。

在中国移动发布的5G核心网预商用产品样机及测试成果中，中国移动与爱立信首次实现5G核心网硬件层、虚拟层、应用层的“三层解耦”，5G网元基于虚拟化方式部署，并实验了5G核心网的不同部署方式。

5G预商用核心网与3GPP标准基本同步，验证了5GC的主要特征，包括在控制面引入基于服务的构架，支持各种行业应用引入的网络切片以及为优化性能而引入的边缘计算等。服务化SBA框架的异厂家互通，将核心网从技术标准到原型产品的开发时间由4G时代的半年降低到一个月。

在虚拟化移动核心网（vMME）中应用自学习模块之后，基于爱立信深度强化学习技术实施的VNF自动扩展，使系统性能在预设阈值基础上提升了25%；应用机器智能技术预防网络出现故障之后，后台可向网络运营中心的工作人员提供可付诸实施的建议，从而将技术人员派遣率降低了30%；在机器智能模式识别中应用“专家分析”之后，爱立信所具备的深度学习功能使系统能够进行检测和优化，使客服人员接到的网络质量问题咨询电话减少了20%。

此外，机器学习算法还可以预测数据传输情况，并在不影响用户体验的情况下让网络单元进入“睡眠模式”，从而将能源效率提升10%。

当今的通信系统已变得极为复杂，机器智能学习算法和人工智能技术，有助于高效地应对复杂的通信系统。目前，爱立信研发中心在机器学习和人工智能技术等领域拥有数百项相关专利。

8. 5G：跨界跨域加速产业重构

在MWC2018上，中国移动物联网连接数量预计在2020年将达到50亿，物联网收入规模将达1000亿元。

据最新一期的《爱立信移动市场报告》预测，全球联网终端到2023年将突破300亿大关，其中，约200亿是物联网终端。2017到2023年间，随着行业新用例不断涌现以及成本价格不断下调，连接互联网的物联网终端预计将实现19%的年复合增长率。

在mMTC发展方面，2018年华为正在推进NB-IoT向着更低功耗、更深覆盖、更大容量的能力提升；中兴与联发科近期完成了NB-IoT R14数据速率增强验证，以满足NB-IoT适应更多场景需求；中国移动、远传电信与爱立信就全球物联网连接管理服务平台（DCP）达成合作，促进自身物联网业务的国际拓展……

随着NB-IoT的全球规模商用，M-IoT使能传统行业转型，持续演进将进一步完善mMTC对5G支持。在工业互联网时代，传统制造业的转型升级需要与先进的信息技术紧密结合，将5G、M-IoT、云计算、大数据及人工智能等应用于生产制造流程中，将有力地推动传统制造向智能制造演进。

在MWC现场，基于网络切片技术的5G智能工厂原型演示，模拟智能工厂环境下产品组装工序，即RRU组装工序，支撑产线产品的定制化组装能力，对产线上的配件信息实时采集，借助云端人工智能进行识别和匹配；并根据识别结果，驱动机械臂完成产品组装，展示了5G网络在智能制造领域的潜在应用。

爱立信作为5G灯塔，网络切片技术的引入和5G网络灵活的扩展性使产线升级和产品换型变得很容易；更低的通信延迟和对边缘计算的支持，确保对工厂产线实时和精确控制的通信支撑；配合5G网络更大的吞吐能力，实现大量生产数据的即时处理，利用云端的人工智能技术，可快速应对不断变化的客户需求，对产线进行实时调整。

未来的智能制造将基于以5G为代表的新一代信息技术，与生产自动化紧密结合，未来的生产将更柔性、智能，满足人们对于多品种、小批量、定制化等更加丰富智能的生产需求。

爱立信预测，从2016年至2026年，ICT行业参与者的数字化收入预计每年将增长13.6%，而现有运营商服务收入增长预计为1.5%。5G对各行各业的重要性与日俱增，运营商的5G收入有望随之增加。

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