2019年中国联通、中国电信共建共享5G解决方案探讨

Option
2
PLMN: 5G
定区域内的5G网络建设相关工作，
5GC
谁建设、谁投资、谁维护、谁承担网
络运营成本。5G网络共建共享采用
电信核心网
接入网共享方式，核心网各自建设，
5G频率资源共享。双方联合确保5G 网络共建共享区域的网络规划、建设、 维护及服务标准统一，保证同等服务 水平。双方各自与第三方的网络共建
大带宽 更大子载波间隔&FFT size
400MHz
120k
100MHz
20MHz
15k
15k
LTE FFT点数 2048
30k
120k 30k
120k 30k
NR
NR
FFT点数4096
3D MIMO
• 水平/垂直多波束 • 所有信道窄波束 • Native MM Design
UE1 UE2 UE3
4G Only UE PLMN:4G
4G&5G双模 UE PLMN:5G
① 为5G网络规划单独的新的PLMN；
② LTE同时广播两个PLMN信息；
③ LTE根据UE上报的selected PLMN将UE转发到不同的网络。4G用户
走4G核心网，5G用户走5G核心网。
NSA组网
标准NSA3X
LTE BBU
新核心 网
NR上下行解耦 & L/NR上行频谱共享
LTE FDD网络上行PRB利用率
LTE/NR上行频谱共享 LTE FDD 下行
LTE FDD 上行
现网密集城区LTE FDD上下行PRB利用 率比例约为1:3，热点的区域上下行 PRB利用率差值越大。
若上行开启预调度，上行话务量占用的 上行PRB利用率应再减少20~50%，上 下行PRB利用率降到1:4
区域话务容量 Area Traffic
Capacity 10Mbps/m2
5G NR LTE-A
频谱效率 Spectrum Efficiency
3x
网络能效 Network Energy Efficiency
100X(ITU)
连接密度 Connection
Density
1M devices/km2
移动性 Mobility (500km/h)
传输方案
载波共享方案
方案一:200M双载波基站的独立 载波方案
方案二: 100M单载波基站的共享 载波方案
网络建设区域划分
双方共建将在15个城市分区承建，主要 已5G网络（以双方4G基站（含室分）总 规模为主要参考，具体划分如下：
1、北京、天津、郑州、青岛、石 家庄北方5个城市，联通运营公司 与中国电信的建设区域比例为6:4
中国电信 P中L国M联N:通5G PLMN:5G
gNodeB
eNodeB
共享合作不能不当损害另一方的利益。
双方用户归属不变，品牌和业务运营
保持独立。
PLMN: 4G
Option 3x
EPC+
联通核心网
中国联通 PLMN:4G
5G 电信 PLMN:5G
4G&5G双模联通 4G联通 PLMN:5G PLMN:4G
eNB割接到新的网管
核心网 网管
RAN侧 网管
核心网 网管
RAN侧 网管
新RAN网管
核心网
eNodeB
核心网
组网原则: 1. 针对此次验证区域新建一套RAN网管、核心网网管以及新核心网和NR基站 2. 新建的5G站点，建议都割接到5G的网管 3. 新建测试PLMN
eNodeB gNodeB
新核心 网网管
5G将给消费者带来极致体验，并实现bit成本大幅下降
5G激发新业务，使能极致 体验 高清视频：从2K到4K、8K的普及 VR直播：提供沉浸式体验
HD Video: From 2K to 4K & 8K
~100Mbps
百兆bps, <20ms时延
百兆bps AR互动：虚拟与现实的结合
<20ms时延 在线游戏：沉浸式互动
2、上海、重庆、广州、深圳、杭 州、南京、苏州、长沙、武汉、成 都南方10个城市，联通运营公司与 中国电信建设区域的比例为4:6
联通运营公司将独立承建广东省的9个地市、 浙江省的5个地市以及前述地区之外的北方8 省（河北、河南、黑龙江、吉林、辽宁、内 蒙古、山东、山西）
中国电信将独立承建广东省的10个地市、浙江省的5个地市以及前述地 区之外的南方17省。
目录
1
5G概述
2 联通、电信共享5G方案
3
5G规划
5G网络规划主要内容
信息收集
规模估算
仿真规划
参数规划
内容：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
输出：
内容：
输出：
内容：
输出：
内容：
• 建网策略 • 网络指标 • 地理环境
无线网络 规划信息 采集表
• 估算参数确 认
• 传播模型选 择
单站的覆盖 半径
在现网基础 上需增加的
• 基于现网的 已有站点仿 真
• 根据估算结
覆盖仿真结 果
容量仿真结 果
邻区规划 PCI规划 PRACH规划
规 划
• 业务模型
• 覆盖估算
站点数规模
果和初始仿 真结果初选
站点工参
RF规划
报
• 区域划分 • 现网工参
• 容量估算 • 现网站距信
站点 • 加站后仿真
波束规划 告
TAC规划
• 备选站址
息确认
• 实地勘测，
• 视频分辨率大幅提升，从480P->4K/8K
• 沉浸式的AR/VR体验，从只能观看->深度交互
• 基于云端的实时在线游戏，从本地游戏->云游戏 （更低的硬件成本，更好的用户体验）
5G无线家宽解决最后一公里入户难题同时，提供类光纤的极致体验
9.5亿
未联接家庭
80%+
平均速率
<100Mbps
无线家宽，5G替代光纤
UBBPd/e
UMPTx(L)
5G BBU
UBBPfw1
UMPTe(N)
CI
960/970
PTN7900 PTN7900
960/970
S1-U 4G 5G X2-U S1-C 4G5G X2-C (Xn)
4G EPC
5G NewCore
协议要求Xn 之间单向25ms
NSA组网：OSS网管、核心网割接方案
NR上下行解耦定义了新的频谱配对 方式，使下行数据在3.5G/4.9G等频 段传输而上行数据在1.8G等低频传 输，从而提升了上行覆盖。
L/NR频谱共享+NR上下行解耦，促进黄金频谱平滑演进，增强NR上行覆盖能力，使能NR规模连续组网
目录
1
5G概述
2 联通、电信共享5G方案
3
5G规划
联通电信频段的划分
C
U
LTE
NR
Option 7 5GC
NG-C NG-U
eLTE
NR
Option 3x/7x in NSA
Option 3a EPC
S1- S1-
C
U
LTE
S1U
NR
NG-C
Option 7a 5GC
NG-U
NG-U
eLTE
NR
Option 3x EPC
S1-C S1-U
S1-U
LTE
NR
优选
Option 7x 5GC
已有核心网
E2E部署方案
PLMN: 5G 新核心网
PLMN:4G PLMN:5G
eNodeB
gNodeB
PLMN:5G
Option 3x
5G基站作为数据分流控制点 根据无线情况制定分流策略，性能最佳 4G作为控制锚点，信令面走4G网络，数据
面走4G和5G双连接，主要适用于eMBB场景， 用于提升用户速率
● ●
Option 7x
● ● ●
Option 4
● ● ●
NSA Option3x , SA Option 2 正逐步被接受为优选方案. Option 7x/4 会在18Q4冻结.
CP 锚点
UP 分流
Option 2
●
5G NSA方案
架构方案
EPC+
控制面 用户面
S1
LTE
5G NR
PLMN: 4G
时延&可靠性 Latency&Reliability
Control Plane: 10ms User Plane eMBB: 4ms User Plane uRLLC: 0.5ms
多类型业务的网络
要求
Peak Data Rate
User Experienced Data Rate
eMBB
Area Traffic Capacity
NG-C NG-U
NG-U
eLTE NR
Option 2/4 in SA
Option 2 5GC
NG-C NG-U
NR
Option 4 5GC
NG-C NG-U
eLTE
NR
Option 4a 5GC
NG-U
NG-C NG-U
eLTE
NR
LTE&NR DC双联接 LTE 升级 5GC 部署
Option 3x
• 光纤没有抵达的居民区 • 经济不发达的偏远地区 •…
• 解决传统最后一公里入户难题，业务快速发放 • 超大容量，实现Gbps级类光纤体验，提供IPTV
等丰富家宽业务
面向5G网络演进考虑
1、频谱及业务承载演进-高低搭配
900MHz (2*11MHz)
LTE +NB
1800MHz (2*30MHz)
2019年中国联通、中国电信共建共享5G 解决方案探讨
刘剑峰
目录
1
5G概述
2 联通、电信共享5G方案
3
5G规划
十年一代， 5G将开启移动通信新纪元
1980s
1990s
2000s
1
2
3
G
G
G
2010s
4 G
2020s
5G
语音
短信
上网
视频
万物互联的智能时代
5G NR首商用阶段构筑的断代优势：大带宽、极致eMBB容量与体验
LTE FDD 下行
LTE FDD 上行 + NR 上行
LTE/NR上行频谱共享，充分 利用Sub3G FDD上行空闲资 源，为NR提供上行频谱
由于NR上下行时隙配比以及 UE/gNB上下行功率差异大等原因， 导致3.5G/4.9G等频段上下行覆盖不 平衡，上行覆盖受限成为5G部署的 瓶颈。
求
5
ITU定义5G三大应用场景：eMBB，mMTC，uRLLC
增强型移动互联网（eMBB） 20Gbps峰值速率
智能家居
智慧城市
海量连接物联网（mMTC） 100万连接/平方公里
3D 视频, UHD 屏幕
基于云的办公
Voice
增强现实 工业自动化
时延可靠性敏感应用
自动驾驶
超低时延高可靠通信（uRLLC） 1ms时延
5G网络共建共享采用接入网共享方式，核心网各自建设，5G频率资源共享。
两家试验网组网方式：1、中国电信5G网络将优先选择SA方案组网 2、中国联通虽然目前还没有明确表态，大部分是集中在NSA
联通运营公司将与中国电信在全国范
部署方案
围内合作共建一张5G接入网络, 双方 划定区域，分区建设，各自负责在划
联通获得的频谱在3500MHZ3600MHZ 电信的是3400MHZ-3500MHZ 移动的是2515MHZ-2675MHZ 以及4800MHZ-4900MHZ
共享方式 9月9日晚间，中国联通发布公告称，公司控股子公司中国联合网络通信（香港）股份有限公司之全资附属子公司中 国联合网络通信有限公司与中国电信签署《5G网络共建共享框架合作协议书》。
2100MHz (2*25+MHz)
3.5GHz (100M or 200M)
GSM+LTE
WCDMA+LT E
5G (SA)
物联网 +LTE+VoLTE LTE+VoLTE
LTE
5G refarming
最终形成业务承载高低 频搭配模式，低频面向 覆盖，高频聚焦业务热 点
2、网络架构演进-云化
2G
4G
Spectrum Efficiency
Network Energy Efficiency
mMTC
Connection Density
Mobility
uRLLC
Latency
5G 网络将提供20倍于LTE的小区容量，10倍的用户体验，10分之1的空口时延
5G网络需要同时满足eMBB（超大带宽），uRLLC（超高可靠性，超低时延）和mMTC（超大连接）业务的需
时隙配比规
• 特殊需求…
站点选择
划
• 输出最终仿 真结果
5G建设基于现网升级，规划时应充分利用已有站点
C-band 3.5G 穿透损耗
来源于3GPP 38.901
UE5
UE4
相比LTE典型网络 容量提升至15x，单用户体验提升至5x
Spectrum
Peak Cell Throughput
Peak UE Throughput
mmWave (1000M)
30+Gbps
15+Gbps
C-band (100M)
LTE 3CC (20+20+10)
10+Gbps
x15
0.675Gbps
1.8+Gbps
x5
0.375Gbps
5G 网络目标与三大业务
3GPP定义5G网络目标
峰值速率
Peak Data Rate DL: 20Gbps UL: 10Gbps
用户体验数据速率 User Experienced
Data Rate DL: 100Mbps UL: 50Mbps
网
机房
网
络
络
BBU集中、 池组化
综合业务接入区
1+1
8+1
目前上海4G网络基站机房集约度为8:1，BBU云化度4:1，面向5G的集约化程度会进一步提升
5G 面向5G的 网 CU云化、 络 DU云化
5G NR组网方式：NSA信令锚点在LTE基站，SA信令锚点在NR基站
Option 3 EPC
S1- S1-