Page 23 - 网络电信2020年7月刊下
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电话的问题，3G、4G着重解决了快速上网和看视频的问题，而                        提升5G峰值速率和容量。
            5G则第一次把重点转向了对垂直行业市场需求的支持，面对差                             （4）广覆盖：5G部署频段较高，基于4G站址进行建设实现
            异化和碎片化的业务需求。5G通过全新的空口能力（低时延、                         连续覆盖存在一定困难。Rel-15标准通过大规模天线设计、广
            高可靠等）、服务化的网络架构、端到端的网络切片和移动边                          播信道波束扫描、控制信道覆盖增强和高功率终端等技术扩展
            缘计算，将进一步深度赋能垂直行业应用。                                  了5G网络覆盖能力。
                                                                     （5）高速移动：针对高铁等特定场景，抑制500km/h高速
                一、5G 定义新能力，全面赋能垂直行业                              场景下时，信道变化快、频率偏移大和切换频繁的影响。Rel-
                5G标准的第一版本（Rel-15）主要聚焦5G商用初期个人和                   15通过参考信号设计、随机接入流程设计和系统参数优化等技
            行业的迫切需求，重点关注eMBB和简化的URLLC场景，暂时没                      术保证高速移动的性能。
            有针对mMTC场景的设计标准。为此，Rel-15定义了5G系统的核                        5G标准的第二个版本(Rel-16),对5G网络的性能和能力进行
            心构架，包括5GC新的核心网、SA独立组网和NSA非独立组网方                      了持续的优化和提升，拓展支持更广阔的垂直行业应用。一是
            案，同时也针对5G系统的基本框架和核心功能进行了定义。                          解决5G网络的个性化问题，如5G远端基站的干扰管理、高频无
                下面我们从网络运营和业务提供的角度，全面阐释5G的全                       线回传（IAB）、大规模天线增强和终端功耗的降低等；二是增
            新空口能力、服务化的网络架构、网络切片和移动边缘计算等                          强垂直行业应用，如面向低成本、中高速率的物联网，进一步
            新特征。                                                 增强  V2X、URLLC和IIoT应用  ；三是深度挖潜5G网络能力，包
                                                                 括5G空口定位、大数据采集与应用等新能力。与垂直行业赋能
             图 1 5G 愿景：万物互联，赋能垂直行业                               相关的能力增强包括如下方面。
                                                                     （1）实现米级定位（室外水平定位精度10m，室内水平定
                                                                 位精度3m），并与卫星、蓝牙和传感器等技术结合进一步实现
                                                                 亚米级定位。
                                                                     （2）通过终端节能，延长电池工作时间，可以在中等业务
                                                                 负载下，节约空口能耗35%左右，节约整机能耗11%左右。
                                                                     （3）移动性增强方面，0ms方案能避免切换中的用户面数
                                                                 据中断，保证UE在切换过程中一致性的速率体验，而基于条件
                                                                 切换的鲁棒性增强方案能提升控制面的鲁棒性，提升切换的成
                                                                 功率。
                                                                     （4）URLLC增强，在满足空口低时延需求（如0.5～1ms）
                                                                 的同时，增加对更大数据速率的支持，将端到端可靠性从
                                                                 99.999% 提高到99.9999%。
                1. 全新空口能力                                            （5）5G车联网V2X，满足业务3～10ms端到端时延、
                5G第一次将服务的重点转向了垂直行业，所以从5G研发                       99.999%的可靠性、10～1000Mbit/s高速率等需求，实现5GV2X
            之初，业界就对5G需要覆盖的应用场景达成了共识，即eMBB、                       与LTE V2X车联网的互补共存。
            mMTC和URLLC。针对上述应用场景，ITU-R和3GPP详细定义了相                     （6）空天地一体通信，为后续面向5G演进的空天地一体互
            应的性能需求，例如20Gbit/s的峰值数据速率、0.5ms空口传输                   联网络的关键技术研究打牢基础。
            时延、比4G提高3～5倍的频谱效率和每平方公里10Tbit/s的业                        总体而言，Rel-16技术演进将有助于进一步提升5G网络服
            务密度等。为了保持整个生态系统的可持续发展，我们期望5G                         务质量和用户体验，扩大5G产业规模，更好地赋能各行各业转
            具有极低成本特性，每比特性价比能提高1000倍。                             型和能力升级。
                Rel-15通过灵活统一的5G新空口设计满足5G多场景和多样                       5G  Rel-17会引入面向垂直行业应用的进一步能力提升，如
            化的业务需求，与垂直行业应用需求相关的能力如下。                             车联网V2X增强、工业互联网增强、空口定位能力增强和空天一
                （1）低时延：5G要求达到0.5ms单向空口时延，对网络调                    体通信等。另一方面，Rel-17也会考虑新增一些新的功能，来
            度时延及系统灵活性提出更高要求。Rel-15标准通过引入灵活                       满足新场景下的新需求，使得5G网络功能更加完备，网络性能
            帧结构、短时域调度单元、免调度传输和移动边缘计算 ( 端到                        更加稳健。如支持更高速率要求的大规模物联网解决方案、轻
            端时延可降至10ms)等技术满足低时延需求。                               量级NR设计、简化的多播广播传输、无线网络切片增强和公共
                （2）高可靠：5G通过提高编码冗余度和调度优先级，降                       安全等。
            低编码阶数和多次传输等，可以支持数据分组小于32  byte的                          总之，从5G新空口的标准发展可以看出，5G系统对垂直行
            99.999%的高可靠应用。                                       业的支持正在不断完善和增强，必将能够更好地支持5G与垂直
                （3）高速率：5G面临高速率和高容量等要求，频谱效率需                      行业应用的结合。
            提升至4G的3～5倍以满足用户需求。Rel-15标准通过大带宽、                         2. 服务化和网络切片
            大规模天线和MU-MIMO增强、取消CRS参考信号、信道信息反馈                         传统的4G网络是一张结构固化的网络，各个功能一应俱
            设计、Polar/LDPC编码和毫米波  (5G商用初期未引入)  等技术                全。但是对于差异化的企业级和垂直行业的应用，对网络功能

                                                       网络电信 二零二零年七月                                            37
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