IMT-2020(5G)推進組在北京召開5G技術研發(fā)試驗第三階段總結暨第二屆“綻放杯”5G應用征集大賽啟動會。來自國內外的系統(tǒng)、芯片、終端、儀表領域主要企業(yè)、運營企業(yè)、重點垂直行業(yè)的代表參會。中國信息通信研究院技術與標準研究所副總工徐菲代表IMT-2020(5G)推進組進行了5G技術研發(fā)試驗第三階段總結。
徐菲表示,按照進度,2018年第四季度已完成SA架構室內、外場測試,開啟5G典型應用測試,2019年開啟終端測試和互操作測試,測試內容按照先單設備,后互操作,先室內,后室外的順序有序進行。
第三階段測試總體情況符合預期
5G技術研發(fā)試驗第三階段主要測試內容為非獨立組網、獨立組網、室分、2.6GHz等。
5G技術研發(fā)試驗第三階段規(guī)范體系已經完成大部分,剩下的部分未來將開展深入研究。在核心網側,即將制定處語音業(yè)務(VoNR)測試方法;在基站側即將制定出毫米波基站功能技術要求、測試方法等;在終端側,即將制定出終端性能測試方法、毫米波終端設備技術要求測試方法、低頻終端設備技術要求(uRLLC)、低頻終端設備測試方法(uRLLC)等。
在網絡建設方面,5G技術研發(fā)試驗構建室內外一體化網絡。推進組在MTNeT實驗室+懷柔外場建設了超過70個基站,是全球最完整的5G室內外一體化試驗網絡。構建了5G射頻傳導測試OTA測試系統(tǒng),全面支持Sub-6GHz頻段。
推進組總結了第三階段NSA測試結果。五家系統(tǒng)完成了支持NSA架構的EPC系統(tǒng)測試。
1.五家系統(tǒng)面向eMBB宏覆蓋場景,研發(fā)了3.5/4.9GHz預商用/商用5G基站,實現物理層基本功能,多天線,雙連接等關鍵技術,支持 NSA option33X架構。
2.采用64通道192大規(guī)模天線,采用MU-MIMO技術、高階調制,多流實現頻譜效率的提高。
3.組網性能·單小區(qū)下行峰值速率超過4Gbps@100MHz,最高超過10Gbps。
4.終端能力為2T4R時,單用戶峰值吞葉量為1.5Gbps。
第三階段SA測試完成情況進展順利。華為、中興完成獨立組網測試;愛立信、中國信科完成核心網功能和性能、安全、基站功能和外場網測試;諾基亞貝爾的核心網功能和外場組網測試過半,基本完成了基站功能測試。
第三階段SA室內測試結果匯總
推進組公布了5GC核心網功能測試結果。四家系統(tǒng)均完成了核心網功能測試,總體結果良好。支持5G核心網的基本功能和新特性。基本功能包括移動性管理、IPv4v6會話、切換和系統(tǒng)間互操作等,接口協議符合版本要求;新特性,包括服務化架構、邊緣計算、網絡切片基本功能、CU分離等。
測試中發(fā)現的問題和優(yōu)化建議:IPv6地址、切片標識、服務化回調接口等分配管理是各系統(tǒng)自定義,后續(xù)需統(tǒng)一定義;優(yōu)化用戶注冊時延;驗證服務化接口。
第三階段SA室內測試構建了基于虛擬化的5G核心網的包圍測試系統(tǒng)。
1.NFV平臺測試:利用NFV綜測儀測試NFV平臺性能;MANO虛機創(chuàng)建AP接口處理性能;NFVI IP轉發(fā)性能。
2.5GC單位虛機業(yè)務處理能力測試:測試服務器CPU業(yè)務處理能力和轉發(fā)性能;在控制面,驗證單核信令流程處理能力化;在用戶面,驗證單核GTP流轉發(fā)吞吐量和時延。
3.5GC系統(tǒng)容量和穩(wěn)定性測試:利用第三方儀表進行5GC關鍵網元包圍測試;業(yè)務模型包括忙時信令、混合數據流和DPI;測試100萬用戶在線和100G吞吐量。
推進組公布了第三階段SA室內核心網性能測試結果。
5GC控制面性能:各系統(tǒng)完成5GC控制面主要業(yè)務流程的性能測試;基于虛擬化部署的控制面業(yè)務擴展性好,資源利用率高,在部署靈活度方面有優(yōu)勢;管理虛機資源普遍余量較多,可進一步考慮業(yè)務性能和資源用量的平衡優(yōu)化。
5GC用戶面性能:各系統(tǒng)完成5GC用戶面性能測試,主要采用DPDK+SR-IOV加速方案,單臺服務器雙40G網卡吞吐量可達66.4Gbps;通用服務器轉發(fā)性能受制于網卡規(guī)格、單位CPU轉發(fā)能力以及CPU核數等因素。
推進組公布了第三階段SA宣內測試結果的基站功能。五家系統(tǒng)設備廠商開發(fā)了3.5GHz頻段5GNR基站,支持MBB宏覆蓋場景,設備規(guī)格為:64通道、192陣子、200W功率。
支持物理層基本功能、多天線、RRC協議等關鍵技術,支持SA opTIon22架構采用自研測試終端或第三方終端模擬器,總體測試結果良好。
基站設備的切換等功能仍需進一步完善,設備重量可滿足工程要求,但體積較大,總體上在重量、體積和功耗等方面需要加快進展。
基站設備通過測試不斷優(yōu)化,性能超過仿真結果70%,最高達1.5Gbps。3km/h測試結果良好,終端高速移動時的基站性能有待進一步提高?;拘阅軐Νh(huán)境散射體敏感,若散射體較少,傳播相關性強,性能較差。多用戶場景,基站能夠根據位置實時調整波束。
第三階段SA外場組網測試內容為單小區(qū)吞吐量、單用戶吐量、用面和控制面時延、多小區(qū)移動性、上行增強測試。
推進組公布了第三階段SA外場組網單小區(qū)峰值吞吐量測試結果。兩家系統(tǒng)的單小區(qū)下行峰值速率接近5Gbps@100MHz;兩家系統(tǒng)的單小區(qū)下行峰值速率超過10Gbps@100MHz;各系統(tǒng)流數不同,所以實測峰值速率不同,整體接近相應配置下的理論峰值;各系統(tǒng)實現的幀結構不同。
推進組公布了第三階段SA外場組網測試單小區(qū)平均吞吐量測試結果。鄰區(qū)下行模擬加載主測小區(qū)內多終端分布于好中差點;大部分系統(tǒng)的單小區(qū)下行平均速率超過1Gbps@100MHz;各系統(tǒng)實現的幀結構不同。
推進組公布了第三階段SA外場組網多小區(qū)移動性測試結果。采用兩部終端在多個小區(qū)進行移動性測試,統(tǒng)計切換性能和平均吞吐量;三家系統(tǒng)完成了測試;小區(qū)間切換成功率均達100%;單終端的移動平均下行吞吐量為600Mbps左右平均上行吞吐量為200Mbps左右。
推進組公布了第三階段SA外場組網上行增強測試結果。一家系統(tǒng)完成了測試,UE在小區(qū)遠點(SS-RSRP:-105dBm~120dBm),會上行解耦到2.1GHz頻段。單終端解耦到2.1GHz頻段后,上行吞吐量有約2~6倍增益。
多終端集中在遠點,全部解耦到2.1GHz頻段后,上行吞吐量有約2~4倍增益。多終端分別在小區(qū)內近點與遠點,遠點終端上行解耦到2.1GHz頻段后,上行吞吐量有約3倍增益。。
推進組公布了第三階段數字室分系統(tǒng)的測試情況。室內是吸收話務量的重要場所,5G頻段較高,室內覆蓋成為5G覆蓋重點。五家系統(tǒng)設備面向室內覆蓋場景,研發(fā)了3.5GHz數字化室分系統(tǒng),100MHz帶寬、4T4R華為完成了數字室分測試,中國信科基本完成了數字室分測試。諾基亞貝爾、愛立信完成了發(fā)射機射頻指標測試、部分功能和組網性能測試。
新增2.6GHz頻段,與3.5GHz測試情況一致
推進組于10月獲批2.6GHz(2515~2615MHz)試驗頻率?;?.5GHz基站設備要求,面向2.6GHz的技術特點,統(tǒng)一5ms周期幀結構,制定試驗規(guī)范。推進組積極協調懷柔頻率調整,構建外場測試環(huán)境。
五家系統(tǒng)研發(fā)了2.6GHz頻段5GNR基站,設備規(guī)格為100MHz占用帶寬、64通道、128/192陣子、200W功率。
華為、中興完成了2.6GHz基站功能、射頻和外場組網性能測試,中國信科基本完成了基站功能測試和部分組網外場性能測試,諾基亞貝爾、愛立信啟動了2.6GHz基站功能測試。
從測試結果來看,2.6GHz的測試結果與3.5GHz比較一致。
5G技術研發(fā)試驗第三階段總結
1.統(tǒng)一采用3GPP國際標準,制定非獨立組網(NSA)和獨立組網(SA)試驗規(guī)范,協調物理層主要參數,形成較為明確的5G產品路標,及時指導5G商用產品研發(fā)。
2.完整構建5G室內外一體化試驗網絡,領先研發(fā)5G射頻測試系統(tǒng)、基站性能測試系統(tǒng)、核心網性能測試系統(tǒng),引領5G測試技術研究有效支撐5G商用產品驗證。
3.扎實推進3.5GHz、4.9GHz、2.6GHz頻段的5G系統(tǒng)、芯片、儀表的協同研發(fā),推動形成面向獨立組網的多場景多樣化5G網絡解決方案,率先打造全球獨立組網產業(yè)鏈。
4.全面完成非獨立組網和獨立組網模式的5G設備和組網測試驗證,加快推進5G設備優(yōu)化和成熟,當前系統(tǒng)設備已經達到預商用水平,支持服務化架構,邊緣計算等,為中國5G商用奠定基礎。
2019年啟動5G增強技術研發(fā)試驗
推進組公布了5G芯片終端及互操作測試等計劃安排。
1.在完成5G技術研發(fā)試驗第三階段的基礎上,進一步推動5G商用芯片終端研發(fā)和測試,盡快實現“2×2”要求。即每家系統(tǒng)應與兩家芯片實現互操作,每家芯片應完成完整的終端功能、性能和外場測試,并與至少另一家系統(tǒng)完成互操作測試。
2.在實現“2x2”的基礎上,繼續(xù)推進實現端到端的5G語音方案VoNR。
推進組公布了5G增強技術研發(fā)試驗2019年計劃安排,2019年啟動5G增強技術研發(fā)試驗。分階段推進5G毫米波技術研發(fā)和試驗,2019年首先開展毫米波關鍵技術的研究和試驗。按照5G發(fā)展需要,開展5G新技術新業(yè)務的試驗測試。
5G毫米波關鍵技術測試內容的考慮
推進組將研究毫米波的技術特點,開展關鍵技術測試,探討應用場景。室內重點測試毫米波的關鍵技術,大帶寬、參數集、大規(guī)模天線、波束管理與移動性和載波聚合等;外場重點測試毫米波在多種覆蓋場景條件下的覆蓋、容量、時延等指標,評估和驗證毫米波的覆蓋能力。