5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段測(cè)試終于圓滿落幕了,那么它的具體場(chǎng)景測(cè)試過(guò)程和結(jié)果又是怎樣的呢,我們一起來(lái)看看吧!
在近日召開的“第二屆5G創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”上,IMT-2020(5G)推進(jìn)組無(wú)線技術(shù)工作組副組長(zhǎng)魏克軍介紹了5G第二階段測(cè)試頻段和試驗(yàn)體系以及參與測(cè)試的設(shè)備廠商和儀表廠商的測(cè)試完成情況,并詳細(xì)地介紹了5G第二階段測(cè)試幾大場(chǎng)景的具體測(cè)試結(jié)果。
記者通過(guò)采訪產(chǎn)業(yè)鏈廠商,了解了目前5G第二階段測(cè)試幾大場(chǎng)景的具體測(cè)試情況。
場(chǎng)景不過(guò)關(guān) 5G就很遠(yuǎn)
眾所周知,去年底,我國(guó)開始了5G第二階段測(cè)試。
具體來(lái)說(shuō),5G第二階段測(cè)試不再局限于單點(diǎn)技術(shù)測(cè)試,而是要面向5G典型場(chǎng)景測(cè)試,并將聚焦實(shí)現(xiàn)5G連續(xù)廣覆蓋、熱點(diǎn)高容量(高低頻)、低頻高可靠、低功耗大連接、低時(shí)延高可靠等典型場(chǎng)景及混合場(chǎng)景下的技術(shù)方案。同時(shí)參與測(cè)試企業(yè)也不局限于之前的5個(gè)設(shè)備商,芯片、儀表廠商也將參與其中,開展產(chǎn)業(yè)鏈的對(duì)接測(cè)試。
不得不說(shuō),5G典型場(chǎng)景測(cè)試對(duì)5G商用部署至關(guān)重要,場(chǎng)景測(cè)試不過(guò)關(guān),5G就很遠(yuǎn)。
值得一提的是,在5G試驗(yàn)頻率方面,IMT-2020(5G)推進(jìn)組去年申請(qǐng)了低頻3.4GHz-3.6GHz頻段,而今年,經(jīng)工信部批復(fù),5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)繼續(xù)增設(shè)4.8-5.0GHz、24.75-27.5GHz和37-42.5GHz三個(gè)頻段。
在5G研發(fā)試驗(yàn)體系方面,分為無(wú)線測(cè)試規(guī)范和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范等12種規(guī)范,包含215個(gè)相關(guān)的測(cè)試?yán)?duì)于無(wú)線測(cè)試規(guī)范,涵蓋了高低頻混合場(chǎng)景、其他混合場(chǎng)景等測(cè)試方法。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范,涵蓋了核心網(wǎng)以及無(wú)線網(wǎng)的試驗(yàn)樣機(jī)設(shè)備的要求和相應(yīng)的測(cè)試方法。
在參與測(cè)試的廠商的表現(xiàn)方面,就參與測(cè)試的5家設(shè)備廠商來(lái)看,華為完成了全部場(chǎng)景測(cè)試,中興完成了除5G核心網(wǎng)測(cè)試之外的所有測(cè)試。愛(ài)立信和大唐完成了5項(xiàng)測(cè)試。而諾基亞貝爾開展了連續(xù)廣域覆蓋、低時(shí)延高可靠等測(cè)試。
對(duì)于芯片儀表廠商和系統(tǒng)設(shè)備廠商的對(duì)接情況,是德科技完成了與華為、愛(ài)立信、中興、大唐、上海諾基亞貝爾這5家系統(tǒng)設(shè)備廠商的對(duì)接測(cè)試。羅德與施瓦茨完成了和華為、愛(ài)立信和中興3家廠商對(duì)接測(cè)試,大唐聯(lián)儀完成了與華為和大唐的對(duì)接測(cè)試,英特爾與愛(ài)立信、諾基亞貝爾進(jìn)行了對(duì)接測(cè)試。
在5G第二階段測(cè)試中,測(cè)試組對(duì)5G核心網(wǎng)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容包括孵化架構(gòu)、主要的業(yè)務(wù)流程、網(wǎng)絡(luò)切片和移動(dòng)編譯計(jì)算。
據(jù)介紹,在5G核心網(wǎng)測(cè)試中,華為完成了全部測(cè)試項(xiàng),大唐完成了大部分測(cè)試項(xiàng),而愛(ài)立信、中興、上海諾基亞貝爾會(huì)將按計(jì)劃開展相應(yīng)的測(cè)試。
從5G核心網(wǎng)測(cè)試的總體情況來(lái)看,參與測(cè)試的企業(yè)都采用了通用的服務(wù)器以及高性能電信云平臺(tái),采用了開源的OpenStack技術(shù),基于5G的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能,以及網(wǎng)絡(luò)部署、業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)能力。同時(shí),驗(yàn)證了一系列的關(guān)鍵技術(shù),包括服務(wù)化架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算以及5G的業(yè)務(wù)流程等。
場(chǎng)景一:連續(xù)廣覆蓋場(chǎng)景:峰值超10Gbps,達(dá)標(biāo)
連續(xù)廣覆蓋場(chǎng)景是移動(dòng)通信最基本的覆蓋方式,以保證用戶的移動(dòng)性和業(yè)務(wù)連續(xù)性為目標(biāo),為用戶提供無(wú)縫的高速業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
該場(chǎng)景要求能夠在小區(qū)邊緣、高速移動(dòng)等惡劣環(huán)境為用戶提供 100Mbps以上的用戶體驗(yàn)速率。
在第二階段測(cè)試中對(duì)于連續(xù)廣域覆蓋場(chǎng)景,各廠商均采用64端口以上大規(guī)模天線,利用MU-MIMO技術(shù)和高階調(diào)制,通過(guò)多流來(lái)實(shí)現(xiàn)頻譜效率的提升。
魏克軍表示,測(cè)試結(jié)果顯示,單用戶峰值速率超過(guò)1.6Gbps,小區(qū)峰值速率超過(guò)10Gbps(200MHz帶寬),最高峰值速率可以達(dá)到28Gbps,能夠滿足ITU提出的對(duì)于峰值速率需最低達(dá)到10Gbps的性能指標(biāo)需求。
場(chǎng)景二:低時(shí)延高可靠場(chǎng)景:時(shí)延低于1ms,達(dá)標(biāo)
低時(shí)延高可靠場(chǎng)景主要面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求,這就要求該場(chǎng)景能夠?yàn)橛脩籼峁┖撩爰?jí)的端到端時(shí)延和幾乎100%的可靠性。
對(duì)于低時(shí)延高可靠場(chǎng)景,測(cè)試通過(guò)更短的子幀和自包含的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)更短的空口時(shí)延和更高的可靠性。
測(cè)試結(jié)果顯示,各廠商單向空口時(shí)延均小于0.64ms,可靠性能夠大于99.999%,這能夠滿足ITU提出的空口時(shí)延小于1ms和可靠性大于99.999%的性能指標(biāo)要求。
場(chǎng)景三:熱點(diǎn)高容量(高低頻):速率、流量密度均達(dá)標(biāo)
熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景主要面向局部熱點(diǎn)區(qū)域,為用戶提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,滿足網(wǎng)絡(luò)極高的流量密度需求。該場(chǎng)景要求能夠達(dá)到1Gbps用戶體驗(yàn)速率、10Gbps峰值速率和10Tbps/km2的流量密度需求。
對(duì)于熱點(diǎn)高容量(低頻)場(chǎng)景,就是常說(shuō)的超密集組網(wǎng)場(chǎng)景,因?yàn)殡S著小區(qū)網(wǎng)絡(luò)部署密度的增加,會(huì)大幅度提升網(wǎng)絡(luò)容量以及網(wǎng)絡(luò)的流量密度。這就會(huì)使網(wǎng)絡(luò)部署密度增加,使得小區(qū)干擾越來(lái)越嚴(yán)重。4家測(cè)試廠商利用虛擬小區(qū)技術(shù),有效降低基站密度部署條件下的干擾,大幅提升網(wǎng)絡(luò)的流量密度。
魏克軍表示,測(cè)試結(jié)果顯示,各廠商的流量密度指標(biāo)均超過(guò)了36Mbps/m2,最高能夠達(dá)到107Mbps/m2,能夠滿足ITU提出的10Mbps/m2流量密度的性能指標(biāo)要求。
而對(duì)于熱點(diǎn)高容量(高頻)場(chǎng)景,魏克軍表示高頻6GHz以上頻段是首次應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng),通過(guò)這次高頻測(cè)試,IMT-2020(5G)推進(jìn)組一方面希望能夠驗(yàn)證高頻技術(shù)方案的設(shè)計(jì)。另外一方面,希望通過(guò)這次測(cè)試,了解一下高頻頻段傳輸特性。對(duì)于毫米波頻段,在視距或反射徑比較豐富的場(chǎng)景下,可以獲得比較好的性能,但在非視距條件下,受植被或建筑等障礙物對(duì)高頻系統(tǒng)的性能影響非常嚴(yán)重。
3家參與測(cè)試廠商利用毫米波頻段的大帶寬,結(jié)合大規(guī)模天線及動(dòng)態(tài)波束賦形技術(shù),均可實(shí)現(xiàn)20Gbps以上的小區(qū)峰值傳輸速率,最高達(dá)到了62.25Gbps,可滿足ITU提出的10-20Gbps峰值速率性能指標(biāo)需求。
場(chǎng)景四:低功耗大連接:每平方米達(dá)百萬(wàn)連接
低功耗大連接場(chǎng)景測(cè)試主要考察的是用戶系統(tǒng)的連接能力。
低功耗大連接場(chǎng)景主要面向智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景,具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、海量連接等特點(diǎn)。這類終端分布范圍廣、數(shù)量眾多,不僅要求網(wǎng)絡(luò)具備超千億連接的支持能力,滿足100萬(wàn)/km2連接數(shù)密度指標(biāo)要求,而且還要保證終端的超低功耗和超低成本。
據(jù)介紹,該場(chǎng)景采用了多址技術(shù),在相同的資源上來(lái)疊加不同用戶的傳輸數(shù)據(jù),可以成倍提升用戶的連接能力;同時(shí)還采用了免調(diào)度的傳輸方式,這種方式可以有效地降低傳輸?shù)臅r(shí)延,簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),還可以降低成本與功耗。
魏克軍表示,由于測(cè)試組目前沒(méi)有終端模擬器進(jìn)行大連接用戶的連接,所以采用了另外一種方式。
也就是說(shuō),測(cè)試組統(tǒng)計(jì)了系統(tǒng)在10分鐘內(nèi)正確接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的數(shù)量,并將其統(tǒng)一折算成每分鐘、每小區(qū)每兆的連接數(shù)。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,可以等效的滿足ITU的這種百萬(wàn)連接每平方公里的用戶連接能力指標(biāo)要求。
場(chǎng)景五:高低頻混合場(chǎng)景:低頻上行覆蓋待解決
除了對(duì)ITU所確定的5G典型場(chǎng)景進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試之外,5G第二階段測(cè)試還進(jìn)行了混合場(chǎng)景的測(cè)試。而高低頻混合場(chǎng)景是未來(lái)5G非常典型的應(yīng)用場(chǎng)景之一,因此列入到了第二階段5G測(cè)試之中。
據(jù)了解,在此次測(cè)試當(dāng)中,測(cè)試組利用3.5GHz的低頻作為鉚點(diǎn)來(lái)傳輸信息,包括用戶覆蓋;利用26GHz高頻提升整個(gè)熱點(diǎn)容量,數(shù)據(jù)面在PDCP層進(jìn)行了分離。
整個(gè)測(cè)試共有多個(gè)測(cè)試子項(xiàng),分別是室外定點(diǎn)速率、移動(dòng)拉遠(yuǎn)、射頻和無(wú)線網(wǎng)高層協(xié)議。
在室外定點(diǎn)速率測(cè)試中,測(cè)試組分別在靜止條件和移動(dòng)條件下進(jìn)行了測(cè)試。在靜止條件下,測(cè)試組采用3.5GHz和26GHz雙連接,單用戶峰值超過(guò)了20Gbps,4個(gè)用戶小區(qū)峰值超過(guò)了65Gbps。在移動(dòng)條件下,高低頻重疊覆蓋區(qū)域內(nèi),小區(qū)峰值達(dá)到了18.2Gbps。值得注意的是,測(cè)試組也統(tǒng)計(jì)了平均吞吐量,非NLOS條件下可以達(dá)到7.8,NLOS條件下達(dá)到4.34,高頻達(dá)到618米,低頻達(dá)到120公里。
在移動(dòng)拉遠(yuǎn)測(cè)試中,測(cè)試組在同一個(gè)位置上,分別部署了3.5GHz、4.9GHz和26GHz三個(gè)基站。測(cè)試中發(fā)現(xiàn),26GHz NLOS的點(diǎn)發(fā)生在630米處,同樣的4.9GHz的上行點(diǎn)也大概在630米處。通過(guò)這種控制,測(cè)試組把4.9GHz進(jìn)一步拉遠(yuǎn),下行點(diǎn)發(fā)生在2.3公里處。相比較之,3.5GHz上,上行點(diǎn)發(fā)生在830米,下行點(diǎn)發(fā)生在3公里處。通過(guò)這個(gè)測(cè)試,測(cè)試組發(fā)現(xiàn),低頻上行覆蓋較受限,這個(gè)問(wèn)題未來(lái)需要解決。
縱觀整個(gè)拉遠(yuǎn)測(cè)試,26GHz對(duì)NLOS非常敏感,隨著距離的增加,信燥比下降幅度非常陡峭。3.5GHz和4.9GHz的傳播特性基本一致,不過(guò)后者較前者的覆蓋面積少大約36%。
在第二階段測(cè)試中,測(cè)試組進(jìn)行了射頻測(cè)試。據(jù)介紹,在這項(xiàng)測(cè)試中,測(cè)試組用第三方測(cè)試儀表,對(duì)頻段帶寬、輸出功率、發(fā)射功率精度、發(fā)射關(guān)斷功能等重點(diǎn)測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,同時(shí)完成了芯片儀表廠商與系統(tǒng)廠商的動(dòng)能對(duì)接,大唐聯(lián)儀、展訊、MTK、英特爾、是德和羅德都參加了上述對(duì)接測(cè)試。通過(guò)這項(xiàng)測(cè)試,測(cè)試組主要是驗(yàn)證5G新空口的參數(shù)及幀接口、編碼、多址、靈活性等相關(guān)的技術(shù)。
在第二階段測(cè)試中,測(cè)試組也對(duì)無(wú)線網(wǎng)高層協(xié)議進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試重點(diǎn)是CU/DU分層架構(gòu)、新空口以LTE雙連接,測(cè)試內(nèi)容涵蓋了小區(qū)的管理功能、基本的業(yè)務(wù)功能、DU間的協(xié)同性和動(dòng)態(tài)資源的調(diào)整。華為、中興初步驗(yàn)證了采用CU/DU分層架構(gòu)的可行性。同時(shí)還對(duì)雙連接等進(jìn)行了初步的驗(yàn)證。
場(chǎng)景六:其他混合場(chǎng)景:驗(yàn)證自主空口技術(shù)架構(gòu)
除了對(duì)ITU所確定的5G典型場(chǎng)景進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試之外,測(cè)試組還進(jìn)行了其他混合場(chǎng)景的測(cè)試。
據(jù)介紹,ITU目前定義的三大場(chǎng)景是mMTC、eMBB、uRLLC,這三大場(chǎng)景有非常大的差異性,這就要求測(cè)試組針對(duì)不同場(chǎng)景進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)方案的設(shè)計(jì)。
魏克軍表示,對(duì)于每一種場(chǎng)景,測(cè)試組采用的關(guān)鍵技術(shù)以及它的參數(shù)范圍是有很大的區(qū)別的。
我國(guó)提出了靈活可配置的統(tǒng)一的空口技術(shù)架構(gòu),在第二階段測(cè)試中測(cè)試組也是對(duì)這種統(tǒng)一的空口架構(gòu)做了一些技術(shù)驗(yàn)證。
具體而言,測(cè)試組把200MHz帶寬進(jìn)行了劃分,其中180MHz用于eMBB場(chǎng)景,20MHz用于uRLLC場(chǎng)景,2RB用于mMTC場(chǎng)景。通過(guò)測(cè)試,在eMBB場(chǎng)景下,小區(qū)吞吐量達(dá)到了16.32Gbps;uRLLC空口時(shí)延低于0.407ms;mMTC場(chǎng)景下,用戶連接能力達(dá)到2.53M,滿足三大典型常性下的性能指標(biāo)要求。
期待第三階段
IMT-2020(5G)推進(jìn)組組織的5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)是5G發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)于推動(dòng)5G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),驗(yàn)證5G技術(shù)方案,支撐全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)研制具有重要意義。5G第二階段測(cè)試的圓滿收官,也意味著5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第三階段試驗(yàn)將于2017年底、2018年初啟動(dòng),測(cè)試將遵循統(tǒng)一的5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并基于面向商用的硬件平臺(tái),重點(diǎn)開展預(yù)商用設(shè)備的單站、組網(wǎng)性能及相關(guān)互聯(lián)互通測(cè)試,計(jì)劃在2018年底前完成。
來(lái)自IMT-2020(5G)推進(jìn)組的專家表示,9月已經(jīng)啟動(dòng)面向第三階段的試驗(yàn)規(guī)范起草,分階段制定基于NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))架構(gòu)和SA(獨(dú)立組網(wǎng))架構(gòu)的規(guī)范。
與此同時(shí),測(cè)試環(huán)境建設(shè)已經(jīng)全面啟動(dòng),2017年底完成傳輸建設(shè),2018年3月完成環(huán)境建設(shè)。第三階段測(cè)試將于2018年第一季度正式啟動(dòng)。
評(píng)論
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