铁塔公司技术交流 G

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5G关键技术-Massive MIMO
Massive MIMO技术优势
当基站天线数远大于用户天线数时，各个用户的信道将趋于正交 小区内同频干扰及加性噪声趋于消失，系统性能仅受限于邻区导频的复用 能多维度（空域、时域、频域、极化域等）提升频谱利用效率和能量利用效率 通过空间复用技术和拟制干扰技术，可进一步提高系统容量
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5G无线关键技术-全频谱接入
我国5G频谱规划 高频段（6GHz以上）
5G高频段候选频段研究范围为24.25~86 GHz范围内11个频段： 24.25~27.5、 31.8~33.4、 37~40.5、 40.5~42.5 、42.5~43.5、45.5~47、 47~47.2 、 47.2~50.2、50.4~52.6、66~76、81~86 GHz。
超密集组网
高级多址
新型多载波
先进编码调制
D2D
灵活双工
全双工
频谱共享
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5G无线关键技术-全频谱接入
目前，中国用于移动通信的频谱规划总量为687 MHz，其中，中国移动、 中国电信、中国联通的8张网络共计使用了522 MHz。
IMT-2020(5G)推进组预测2020年我国移动通信频谱需求总量为1350～
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我国5G的发展规划
2015
2016
2017
2018
5G关键技术验证
5G技术方案验证
5G技术研发实验
5G系统验证
2019
2020
5G产品研发实验
我国5G实验分两步实施： 5G技术研发实验（2016~2018）：支撑5G国标标准研制
① 5G关键技术验证：评估5G候选关键技术性能，推动关键技术标准共识达成。 ② 5G技术方案验证：验证不同厂商的5G技术方案性能，制定统一的设备规范和测试规范。 ③ 5G系统验证：通过多基站高低频混合组网，评估5G系统在组网条件下的性能，并开展5G
频段：2.6GHz 64T64R
3.5GHz 128T128R
频段：28GHz 64T64R
频段：3.5GHz 64T64R
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5G关键技术-超密集组网
通过增加低功率基站的部署密度，满足高系统容量和可靠用户速率等需求； 超密集网络的特点是站间距离短，从几米（室内）到几十米（室外）不等； 高频段（毫米波波段）的开发利用和波速成型技术为超密集网络部署提供技术支撑。
频率（GHz）
高低频协同，满足多样化的5G业务需求
>6 3~6 <3
小区峰值：10Gbps 小区平均速率：2Gbps 5G NR
小区峰值：5Gbps 小区平均速率：1Gbps 5G NR 或 eLTE
小区峰值：100~500Mbps 小区平均速率：20~100Mbps eLTE
eMBB
1810MHz，我国已为IMT规划的687MHz频谱资源均属于5G可用频谱资源，
因此还需要新增663～1123MHz频谱。
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5G无线关键技术-全频谱接入
5G频谱组成
5G全频谱接入涉及6GHz以下低频段和6GHz以上高频段： 低频段作为核心频段，用于广覆盖； 高频段作为辅助频段，用于热点区域速率和容量的提升。
设备厂家
中兴 华为 华为 华为
支持频段 （GHz）
2.6 3.5
28
3.5
天线阵列数
外形尺寸:H*W*D （mm)
重量（Kg）
64T64R
950*550*150
40
64T64R 820*498*120mm
35
64T64R
500*400
128T128R
2000*600
未来5G的天线技术趋势是256阵列以上，并与RRU一体化
建议：方案2目前尚在技术概念阶段，能否最终实现并纳入5G标准，还需持续跟踪。因此，采用方案1的
可能性更大，并由此带来站址数量的成倍增长，铁塔公司需提前做好站址储备工作。
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5G关键技术-超密集组网-微站
由于低频频谱资 源稀缺，5G微站将使 用24GHz以上高频段。
高频信号在移动条 件下，易受到障碍物、 反射、散射体以及大气 吸收等环境因素的影响， 高频信道与传统蜂窝频 段信道有着明显差异， 如传播损耗大、信道变 化快、绕射能力差等。
过去: 单站部署BBU
一体化基 站
机房+塔
现在: BBU 小规模集中
5~20BBU
机柜+单管塔
未来: CloudRAN，BBU云化大集中
>50 BBU
站 点 越 来 越 简 单
拉远RRU+杆
单站部署BBU
BBU小规模集中
BBU云化大集中
40% 30%
30%
40% 30%
20%
电信
20%
20%
wk.baidu.com
10%
联通
典型业务演示。
5G产品研发实验（2018~2020）：基于3GPP标准的第一版本（R15），开展5G 预商用测试
5
5G愿景
5G-连接人，也连接物，基于服务的模块化设计
>10 Gbps 峰值数据速率 10-100
x 更多设备
移动 超宽带 (eMBB)
100 Mbps 随时
10 000
x 更多业务
M2M 超低成本
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5G关键技术-超密集组网-宏站
目前，中国5G技术研发实验第二阶段正在进行，针对5G实验样机开展单基站性能测 试，频率范围3.4~3.6GHz。
12dB差距
LTE1.8G 2R 上行
3.5G NR 64T 下行 3.5G NR 64R上行
800/1800MH z NR 上行
根据理论计算：3.5G 64T64R上行覆盖相比LTE1.8G 2T2R有12dB差距，实验阶段有如下2种上/下行频 率设置方案： •方案1：采用上、下行均在3.5GHz部署：覆盖半径约为LTE1.8G的一半，站址数约为LTE1.8G的3~4 倍。 •方案2：采用上下行分离，将NR上行部署在LTE低频（800/900/1800MHz）存量频段，与 L800/1800动态共享，可提升上行覆盖，达到与L1.8G基本一致。
5G对铁塔公司的影响探讨
2017年04月
2017/6/22
1
目录
1 5G概述 2 5G无线关键技术 3 5G对铁塔公司的影响分析 4 5G时代铁塔公司发展策略建议
2
5G发展的驱动力
海量的设 备交互
优秀的感 知体验
移动互联 的需求
流畅的操 控体验
丰富的个 性化服务
3
5G标准进展
Rel14
Rel 15
Massive MIMO应用场景
宏覆盖、高层建筑、异构网络、 室内外热点、无线回传链路
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5G关键技术-Massive MIMO
目前存在的问题
导频复用引起的相邻小区间导频污染 商业化的部署及成本控制
对铁塔公司的影响
天线单元数目的增加导致天线阵列面积的迅速增大，给基站的天线阵列的安装带来了困 难，尤其是低频的宏站Masssive MIMO天线。因此，基站塔桅建设应充分考虑后期大天 线的安装调整需求。
室外高频5G网络将优先选取20~40GHz。 根据中国5G频谱白皮书建议：24.25-27.5GHz可作为早期5G部署的“先锋” 频段。
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5G无线关键技术-全频谱接入
5G频谱应用场景
场景类型 频率范围(GHz)
室内 24.25~86
室外 微站 24.25~43.5
宏站 <6
6GHz以下频段：用于无缝广覆盖，作为基础容量层，提供基本的用户体验速率； 24.25~43.5GHz：用于满足室内和室外热点区域的速率和容量需求； 45.5~86GHz：用于满足室内热点区域的速率和容量需求。
阶段1完成时间 2016.03 2017.06 2018.12
业务需求定义
阶段2完成时间 2016.09 2017.12 2019.06 总体技术实现方案
阶段3完成时间 2017.03 2018.06
2019.12
实现该业务在各接口定 义的具体协议规范
标准冻结
2017.06 2018.09 2020.03
Rel 16
2016
2017
2018
2019
2020
R14主要开展5G系统框架和关键技术研究，计划于2017年6月冻结。 R15作为第一个版本的5G标准，满足部分5G需求，计划于2018年9月冻结。 R16完成全部标准化工作，满足ITU定义的需求，计划于2020年3月冻结。
R14
R15
R16
备注
LTE 5G -TDD
WiFi
宏站
微站
皮站/飞站 WiFi AP
1）云化架构：多技术接入，联接4G&5G 2）超级宏站：Massive MIMO，超过10G 单站速率 3）宏微结合：微站、分布系统成建设量大 增。
频谱：3.5G、28G、 38G
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5G对铁塔公司的影响分析
影响2——站点分布： 业务密度决定投资密度，超密立体组网大势所趋
智慧城市
海量机器类通信 （mMTC）
3D、超高清视频 云办公和游戏 AR
工业自动化 高可靠应用 自动驾驶
超高可靠低时延通信 （URLLC）
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目录
1 5G演进思路 2 5G无线关键技术 3 5G对铁塔公司的影响分析 4 5G时代铁塔公司发展策略建议
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5G无线关键技术
全频谱接入
Massive MIMO
2G
GSM 传统宏站 一个制式，一套设备
频谱：800/900M/1800M
3G/4G
L L L UUU LLL
G G G GGG UUUL L L
1）SingleRAN 2G&3G&4G 多频多模 2）分布式基站占据主流 （基带射频分离）
频谱：1.8G、2.1G、2.6G
4.5G/5G
LTE -FDD
由于高频的特性， 微站作为低频宏站的 补充，将主要部署在 室外热点区域，解决 高容量和高速率需求。 微站覆盖半径约为 10~100米。
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目录
1 5G演进思路 2 5G无线关键技术 3 5G对铁塔公司的影响分析 4 5G时代铁塔公司发展策略建议
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5G对铁塔公司的影响分析
影响1——网络架构： 从低频到高频，站点逐步加密，网络架构从宏到宏微转变
Massive MIMO天线相对于传统基站天线或 者传统一体化有源天线，其形态差异为阵列 数量非常大、单元具备独立收发能力，相当 于更多天线单元（128根、256根或者更多） 实现同时收发数据。
天线单元的尺寸与波长成正比，即与频率成 反比。
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5G关键技术-Massive MIMO
实验阶段天线尺寸
逻辑功能分三层
广域覆
宏
盖层
杆
深度覆 盖层
微
容量覆 盖层
室
建设方式分四层
宏站覆盖层
杆站覆盖层 微站覆盖层
室分覆盖层
微
杆
站
站
宏站作为广域覆盖的中坚力 量，微站和室分是深度覆盖和 容量吸收的重要手段
室分技术逐步由无源向光分 和微站演进。无源、光分、微 站长期并存。
25
5G对铁塔公司的影响分析
影响3——站点形态： BBU云化大集中，站点越来越简单
AR/VR UHD …
URLLC
自动驾驶 工业自动化 …
覆盖
智慧城市
mMTC 智能家居
…
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5G无线关键技术-全频谱接入
我国5G频谱规划 低频段（6GHz以下）
现有IMT频谱重耕：800MHz、900MHz频段面向NB-IOT规划 新增IMT频谱：
• 3.3~3.4、4.4~4.5、4.8~4.99GHz：用于5G通用频段； • 3.4~3.6GHz：计划于2017年完成IMT与FSS的兼容性研究和实验； • 5.905~5.925GHz：用于LTE V2X实验
100x
100Mbps10Gbps
物联网密度 1000x
1K1M/km2
关键指标
• 10Gbps • 1ms RAN • 5ms e2e • 99.999% • 1M/km2
移动性 500km/h
能耗
-90%
10% of current
7
5G应用场景
增强移动宽带 （eMBB）
GB/S通信
智能家居 语音
海量 机器类通信 (mMTC)
超高可靠 低时延通信 (URLLC)
1~10 ms
无线时延
10 年
待机
超高稳定性
6
5G关键能力
可靠性 +90%
45 9’s
数据量 1000x
10Gb/s/km210Tb/s/km2
时延 -80%
51ms
新应用导入 -93%
90 days 90 min
5G 4G
峰值速率
19
5G关键技术-超密集组网
应用场景
密集街区、密集住宅、办公室、校园、公寓、 大型集会、体育场、购物中心、地铁等。
目前存在的问题
新型的系统架构和管理方式 超密集部署场景下的切换算法 干扰协调与管理 SON技术
密集商业区
办公室
地铁
大型集会
对铁塔公司的影响
超密集网络将是宏基站加大量的微基站、超微基站等形式，利用墙面、电线杆等站址的小基 站形态越来越多。今后运营商或其他类型的网络运营商需要的站址资源更多的是室内、墙边、 现有建筑物附属设施等形式。铁塔公司的站址获取将是极大的挑战。
移动
10%
时
2013
2014 2015
2016
2017 2018 2019 2020
间
26
5G对铁塔公司的影响分析
影响4——站点天面： 天线多频有源一体化趋势，天线重量、体积将增加