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5G技术研发试验第三阶段总结:新增2.6GHz频段与3.5GHz测试情况一致

2019年1月23日,IMT-2020(5G)推进组在北京召开5G技术研发试验第三阶段总结暨第二届“绽放杯”5G应用征集大赛启动会。中国信息通信研究院技术与标准研究所副总工徐菲代表IMT-2020(5G)推进组进行了5G技术研发试验第三阶段总结。

作者:通信世界全媒体来源:通信世界全媒体|2019-01-24 21:55

2019年1月23日,IMT-2020(5G)推进组在北京召开5G技术研发试验第三阶段总结暨第二届“绽放杯”5G应用征集大赛启动会。来自国内外的系统、芯片、终端、仪表领域主要企业、运营企业、重点垂直行业的代表参会。中国信息通信研究院技术与标准研究所副总工徐菲代表IMT-2020(5G)推进组进行了5G技术研发试验第三阶段总结。

徐菲表示,按照进度,2018年第四季度已完成SA架构室内、外场测试,开启5G典型应用测试,2019年开启终端测试和互操作测试,测试内容按照先单设备,后互操作,先室内,后室外的顺序有序进行。

第三阶段测试总体情况符合预期

5G技术研发试验第三阶段主要测试内容为非独立组网、独立组网、室分、2.6GHz等。

5G技术研发试验第三阶段规范体系已经完成大部分,剩下的部分未来将开展深入研究。在核心网侧,即将制定处语音业务(VoNR)测试方法;在基站侧即将制定出毫米波基站功能技术要求、测试方法等;在终端侧,即将制定出终端性能测试方法、毫米波终端设备技术要求测试方法、低频终端设备技术要求(uRLLC)、低频终端设备测试方法(uRLLC)等。

在网络建设方面,5G技术研发试验构建室内外一体化网络。推进组在MTNeT实验室+怀柔外场建设了超过70个基站,是全球最完整的5G室内外一体化试验网络。构建了5G射频传导测试OTA测试系统,全面支持Sub-6GHz频段。

5G技术研发试验第三阶段总结:新增2.6GHz频段与3.5GHz测试情况一致

推进组总结了第三阶段NSA测试结果。五家系统完成了支持NSA架构的EPC系统测试。

  1. 五家系统面向eMBB宏覆盖场景,研发了3.5/4.9GHz预商用/商用5G基站,实现物理层基本功能,多天线,双连接等关键技术,支持 NSA option33X架构。
  2. 采用64通道192大规模天线,采用MU-MIMO技术、高阶调制,多流实现频谱效率的提高。
  3. 组网性能·单小区下行峰值速率超过4Gbps@100MHz,最高超过10Gbps。
  4. 终端能力为2T4R时,单用户峰值吞叶量为1.5Gbps。

第三阶段SA测试完成情况进展顺利。华为、中兴完成独立组网测试;爱立信、中国信科完成核心网功能和性能、安全、基站功能和外场网测试;诺基亚贝尔的核心网功能和外场组网测试过半,基本完成了基站功能测试。

5G技术研发试验第三阶段总结:新增2.6GHz频段与3.5GHz测试情况一致

第三阶段SA室内测试结果汇总

推进组公布了5GC核心网功能测试结果。四家系统均完成了核心网功能测试,总体结果良好。支持5G核心网的基本功能和新特性。基本功能包括移动性管理、IPv4v6会话、切换和系统间互操作等,接口协议符合版本要求;新特性,包括服务化架构、边缘计算、网络切片基本功能、CU分离等。

测试中发现的问题和优化建议:IPv6地址、切片标识、服务化回调接口等分配管理是各系统自定义,后续需统一定义;优化用户注册时延;验证服务化接口。

第三阶段SA室内测试构建了基于虚拟化的5G核心网的包围测试系统。

  1. NFV平台测试:利用NFV综测仪测试NFV平台性能;MANO虚机创建AP接口处理性能;NFVI IP转发性能。
  2. 5GC单位虚机业务处理能力测试:测试服务器CPU业务处理能力和转发性能;在控制面,验证单核信令流程处理能力化;在用户面,验证单核GTP流转发吞吐量和时延。
  3. 5GC系统容量和稳定性测试:利用第三方仪表进行5GC关键网元包围测试;业务模型包括忙时信令、混合数据流和DPI;测试100万用户在线和100G吞吐量。

推进组公布了第三阶段SA室内核心网性能测试结果。

5GC控制面性能:各系统完成5GC控制面主要业务流程的性能测试;基于虚拟化部署的控制面业务扩展性好,资源利用率高,在部署灵活度方面有优势;管理虚机资源普遍余量较多,可进一步考虑业务性能和资源用量的平衡优化。

5GC用户面性能:各系统完成5GC用户面性能测试,主要采用DPDK+SR-IOV加速方案,单台服务器双40G网卡吞吐量可达66.4Gbps;通用服务器转发性能受制于网卡规格、单位CPU转发能力以及CPU核数等因素。

推进组公布了第三阶段SA宣内测试结果的基站功能。五家系统设备厂商开发了3.5GHz频段5GNR基站,支持MBB宏覆盖场景,设备规格为:64通道、192阵子、200W功率。

支持物理层基本功能、多天线、RRC协议等关键技术,支持SA option22架构采用自研测试终端或第三方终端模拟器,总体测试结果良好。

基站设备的切换等功能仍需进一步完善,设备重量可满足工程要求,但体积较大,总体上在重量、体积和功耗等方面需要加快进展。

基站设备通过测试不断优化,性能超过仿真结果70%,最高达1.5Gbps。3km/h测试结果良好,终端高速移动时的基站性能有待进一步提高。基站性能对环境散射体敏感,若散射体较少,传播相关性强,性能较差。多用户场景,基站能够根据位置实时调整波束。

第三阶段SA外场组网测试内容为单小区吞吐量、单用户吐量、用面和控制面时延、多小区移动性、上行增强测试。

推进组公布了第三阶段SA外场组网单小区峰值吞吐量测试结果。两家系统的单小区下行峰值速率接近5Gbps@100MHz;两家系统的单小区下行峰值速率超过10Gbps@100MHz;各系统流数不同,所以实测峰值速率不同,整体接近相应配置下的理论峰值;各系统实现的帧结构不同。

推进组公布了第三阶段SA外场组网测试单小区平均吞吐量测试结果。邻区下行模拟加载主测小区内多终端分布于好中差点;大部分系统的单小区下行平均速率超过1Gbps@100MHz;各系统实现的帧结构不同。

推进组公布了第三阶段SA外场组网多小区移动性测试结果。采用两部终端在多个小区进行移动性测试,统计切换性能和平均吞吐量;三家系统完成了测试;小区间切换成功率均达100%;单终端的移动平均下行吞吐量为600Mbps左右平均上行吞吐量为200Mbps左右。

推进组公布了第三阶段SA外场组网上行增强测试结果。一家系统完成了测试,UE在小区远点(SS-RSRP:-105dBm~120dBm),会上行解耦到2.1GHz频段。单终端解耦到2.1GHz频段后,上行吞吐量有约2~6倍增益。

多终端集中在远点,全部解耦到2.1GHz频段后,上行吞吐量有约2~4倍增益。多终端分别在小区内近点与远点,远点终端上行解耦到2.1GHz频段后,上行吞吐量有约3倍增益。。

推进组公布了第三阶段数字室分系统的测试情况。室内是吸收话务量的重要场所,5G频段较高,室内覆盖成为5G覆盖重点。五家系统设备面向室内覆盖场景,研发了3.5GHz数字化室分系统,100MHz带宽、4T4R华为完成了数字室分测试,中国信科基本完成了数字室分测试。诺基亚贝尔、爱立信完成了发射机射频指标测试、部分功能和组网性能测试。

新增2.6GHz频段,与3.5GHz测试情况一致

推进组于10月获批2.6GHz(2515~2615MHz)试验频率。基于3.5GHz基站设备要求,面向2.6GHz的技术特点,统一5ms周期帧结构,制定试验规范。推进组积极协调怀柔频率调整,构建外场测试环境。

五家系统研发了2.6GHz频段5GNR基站,设备规格为100MHz占用带宽、64通道、128/192阵子、200W功率。

华为、中兴完成了2.6GHz基站功能、射频和外场组网性能测试,中国信科基本完成了基站功能测试和部分组网外场性能测试,诺基亚贝尔、爱立信启动了2.6GHz基站功能测试。

从测试结果来看,2.6GHz的测试结果与3.5GHz比较一致。

5G技术研发试验第三阶段总结

  1. 统一采用3GPP国际标准,制定非独立组网(NSA)和独立组网(SA)试验规范,协调物理层主要参数,形成较为明确的5G产品路标,及时指导5G商用产品研发。
  2. 完整构建5G室内外一体化试验网络,领先研发5G射频测试系统、基站性能测试系统、核心网性能测试系统,引领5G测试技术研究有效支撑5G商用产品验证。
  3. 扎实推进3.5GHz、4.9GHz、2.6GHz频段的5G系统、芯片、仪表的协同研发,推动形成面向独立组网的多场景多样化5G网络解决方案,率先打造全球独立组网产业链。
  4. 全面完成非独立组网和独立组网模式的5G设备和组网测试验证,加快推进5G设备优化和成熟,当前系统设备已经达到预商用水平,支持服务化架构,边缘计算等,为中国5G商用奠定基础。

2019年启动5G增强技术研发试验

推进组公布了5G芯片终端及互操作测试等计划安排。

  1. 在完成5G技术研发试验第三阶段的基础上,进一步推动5G商用芯片终端研发和测试,尽快实现“2×2”要求。即每家系统应与两家芯片实现互操作,每家芯片应完成完整的终端功能、性能和外场测试,并与至少另一家系统完成互操作测试。
  2. 在实现“2x2”的基础上,继续推进实现端到端的5G语音方案VoNR。

推进组公布了5G增强技术研发试验2019年计划安排,2019年启动5G增强技术研发试验。分阶段推进5G毫米波技术研发和试验,2019年首先开展毫米波关键技术的研究和试验。按照5G发展需要,开展5G新技术新业务的试验测试。

5G毫米波关键技术测试内容的考虑

推进组将研究毫米波的技术特点,开展关键技术测试,探讨应用场景。室内重点测试毫米波的关键技术,大带宽、参数集、大规模天线、波束管理与移动性和载波聚合等;外场重点测试毫米波在多种覆盖场景条件下的覆盖、容量、时延等指标,评估和验证毫米波的覆盖能力。

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【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

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