5G – 演进与革命- MN培训.ppt

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1、5G 演进与革命,诺基亚无线解决方案部2018-01-18,内容概要,为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？,3X,3X,5G 被设计为解决三方面问题,问题 #1: 经济方面,目前为止，每一代通信技术在经济方面都会产生3倍于前一代的影响,每一代通信技术提升的关注点1G Bit/s/Hz 2G Bit/s/Hz 3G Bit/s/Hz/m2 4G Bit/s/Hz/m2/joule 5G Bit/s/Hz/m2/joule/$,2G 3G 4G,5G 被设计为解决三方面问题,问题 2#: 海量，多样化的新用户需求,智慧工厂1 PB/天,终端1.5 GB/天,5G设计和架构原则

2、：灵活 | 可扩展 | 自动化 | 面向云化 基于软件 | 动态网络切片,5G 被设计为解决三方面问题,问题 #3: 物理层极限,C = B log2 (1 + S/N),c = 3 x 108 m/s,光速& 香农定理(时延& 容量极限驱动网络向前演进),无限增长的容量需求逼近网络物理极限,香农定理:我们正在接近的频谱效率的极限,频谱耗尽: 低频段 ( 产品 - 应用 - 价值初期网络部署,价值 -应用 -技术 -产品应用引领网络部署,内容概要,为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？,市场展望,5G市场将率先由eMBB（移动超宽带）开启,海量机器类通信mMTC,移动超宽带

3、eMBB,紧要机器类通信uRLLC,机器类通信市场预计从2022+开始规模商用需要广覆盖和低成本设备垂直行业市场对早期5G技术的采用意愿不大 (low expertise)前期关注于5G技术的测试验证和定义商业模式,移动超宽带市场发展趋势,eMBB三大主流场景端到端解决方案,5G 早期市场应用案列,诺基亚专项研究揭示高价值的应用案例和其商业模型,车载/船载娱乐系统,车队管理,家庭,热点区域,医疗护理,无人机,高速应用案例,特定应用案例,密集城区应用案例,公共交通应用案例,8K视频流,热点区域,大事件,工业,VR/AR,应用案例主要由三大因素划分：地理位置 X 频率 X 用户类型,5G家庭体验

4、拟真视频与虚拟实境服务,无线服务，类光纤速率,加速Gbps服务布建 较FTTP/GPON易于布建克服不确定性 采用FTTH后可能的影响先行完成5G基础建设 易于升级移动5G,*) Cash flow, Example US operator,厘米波或毫米波,9m,光纤分布点,类光纤速率 单站可支持数十个家庭5毫秒时延避免VR服务因时延过长产生的晕眩感,5G交通工具内信息娱乐系统 为城市5G布建带来额外商业机会,提供高清, 超高清及3D内容给搭乘交通工具的移动用户,利用5G基础建设早期超密集城区布建早期5G商业收益 在5G终端大规模商用前即能实现策略转型 进入公共运输及汽车垂直行业,稳定的服务及

5、用户体验高速旅程下方向精确的波束向多个旅客发射 极高小区容量达到10 Gbps下行 / 3 Gbps上行峰值速率以及更多的小区用户数,非5G之WiFi终端也可体验,*) Discounted cumulative Cash Flow, Example UK operator,使用带宽,50MHz,5G工业体验 实现工业4.0,稳定，安全，低时延的通信,超低时延90%,5G先行者主要应用案例,2018平昌冬奥规划5G服务,5G拟真多媒体服务:摄像头视角 用户自行决定 360虚拟现实 使用头戴式显像器时间切片 用户自行控制”精彩回放”，”快进”和”倒转”全息现场视频流 例如运动员访问同步多视角 多

6、个视频源 5G安检服务:无人机巡检: 脸部辨识, 未授权人员进入管制,6大奥运场馆布署,同步多视角, 360度虚拟现实, 现场全息图,无人机巡检: 脸部辨识, 未授权人员进入管制,韩国SK电讯创新中心开幕典礼中演示之应用案例,可藉由5G远程控制之救灾机器人,医疗照护：可远程分析3D模型,身历其境的虚拟现实体验室,”5G网络的低时延特性可让机器人对人类的动作做出快速的反应“ Jeon Jin-soo, SK电讯,汽车,医疗,大事件与旅游,工业4.0,大城市,家庭与建筑,革命性演进,超高效率,增强现实,万物互连,触觉,自主控制,专用性,虚拟化,人&物,5G应用案例远远不限于早期案例无限想象空间与可

7、能性,内容概要,为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？,5G标准化进程,Public,US 28, 39 GHz,Korea 28 GHz,Japan4.5 GHz, 24 GHz,EU/CN 3.5 GHz,非标准化5G产品,标准化5G产品大规模部署,5G最佳化标准,5GTF / KT SIG产业标准,3GPP 5G Phase 2海量连接紧要机器类通信,3GPP 5G Rel 1740 GHz,Korea 3.5 GHz,EU 700MHz24GHz,3GPP 5G Phase 1移动超宽带下一代核心网,NSA,US 600MHz2.5GHz,标准化5G产品首波部署,5

8、G 频谱使用路标,5G 标准化路标,5G 产业路标,SA,5G 3GPP标准产品,5G FIRST预商用产品,5G 诺基亚路标,3.4-3.6,US,3.55-4.2,Europe,3.6-3.8,28,24.25-27.5,40,50,70,LTE/5G,3.3-3.4,4.5,North America,600 MHz,WRC-19 band (Fra, UK),31.8-33.4,APAC, EMEA, LatAm,700 MHz,LTE/5G,LTE/5G,5G,5G,5G,5G,5G,5G,LTE/5G,LTE/5G,APAC, Africa, LatAm,WRC-19 band,W

9、RC-19 bands,US,39,5G,Japan,US, Korea,China, Global,China,Japan,低频段：覆盖及上行补充,中频段：兼具覆盖与容量,高频段：热点区大带宽,未来毫米波频段,5G频谱的分配情况,中国5G主要频谱分配情况,0 GHz,6 GHz,3 GHz,1 GHz,2 GHz,4 GHz,5 GHz,4.4,4.5,4.8,4.99,2.69,5.905,5.925,2.5,0.96,0.88,3.3,3.4,3.6,1.88,1.71,2.17,1.92,Low bands For Coverage,Proposed for 5G re-farming

10、900 MHz CMCC/CUC FDD*1.8 GHz CMCC FDD*2.1 GHz CUC/CTC FDD*2.3 GHz CUC/CTC TDD2.6 GHz CMCC/CUC/CTC TDD*,IMT-2020 5G Working Spectrum3.4-3.6 GHz (3.5 GHz) Main coverage spectrum, 200MHz in total3.3 3.4 GHz Mainly for indoor, outdoor is also possible, 100MHz in total4.8 5 GHz Working spectrum, no speci

11、fic usage mentioned, 200MHz in total,mmWave 5G Spectrum26GHz，39GHz is IMT-2020 5G mmWave working spectrum, no specific usage mentioned26GHz: 24.75-27.5GHz, 2.75GHz in total39GHz: 37-42.5GHz, 5.5GHz in total,Lower band for coverage,Higher band for capacity,Software-defined, end-end,智能网络拓扑,3,Multi-ope

12、ratorfederation,Self-optimizedcoverage & capacity,Long fibers,ANP, CSP, ICP, Vertical apps,External data sources,Open APIs,Machine learning,Analytics,诺基亚“Future-X”未来网络架构,“Future-X”未来网络的关键技术,灵活的Baseband配置,超密集组网,RFIC Array /SoCs,5G新RRU,Radio Algorithms,Multi-Access Edge Computing,Cloud RAN,SDN,Flexibl

13、eX-haul,更高的频谱,多连接,Massive MIMO,非授权频谱,TCO / Site Optimizations,IoT接入,终端,DevOps,大量业务,服务,VNFs,SON,可编程核心网,共享数据层,网络管理,网络切片,认知的云网络,E2E QoS / QoE,Security,V2X,5G核心网,增强 - 演进 - 变革,#2 多天线技术,5G无线关键技术,#1 高频段频谱,300 MHz,3 GHz,30 GHz,10 GHz,90 GHz,10 cm,1m,1 cm,3 mm,#3 弹性资源分配,#4 多连接,#5 分布式计算,5G网络架构将影响到未来网络的融合方向,非独

14、立建网(Non-Standalone)依赖于4G网络，适用于热点区域部署，非连续覆盖好处：不用新建5G核心网，控制面走4G网络不足：与4G强绑定，灵活性不高；需改造现有4G网络,独立建网(Standalone)不依赖于4G网络，适用于连续覆盖好处：4/5G互操作简单，不需要升级4G网络不足：需新建5G核心网诺基亚建议方案，可加速5G布建，不受既有4G限制,NG Core,EPC,LTE,NR,EPC,LTE,NR,各运营商网络部署策略,CMCC5G aims to continuous coverageTend to take SA mode from 5G start up 3.5GHz l

15、ink budget issue may still require Non-SA architecture by using LTE for uplink,CTC: Possible to take SA mode as Hotspot deployment strategy,CUC: Non-SA Evolution from EPC to NGC,OR,* SA: standalone,3.5GHz覆盖无法满足上行高速业务，需低频段作为补充,在现有4G站址基础上，普通终端上行覆盖受限，无法连续覆盖终端功率增强后，上行覆盖可实现与4G (2.6GHz)相当，但无法提供高速率,900M/1.

16、8GHz作为上行补充，可解决5G上行速率受限的问题5G网络的建设将极大程度上受低频段的影响，此方案可保留珍贵低频段资源给5G使用,新的网络云化势在必行，灵活性得到大幅提升,密集化，RRU密度加大，干扰协调,云化,分层网络支持，无线资源弹性动态资源调整，快速功能部署便捷的应用业务部署环境,高带宽，多制式网络统一调度,低时延，业务为导向的按需分配,Local,Centralized,Evolution: D-RAN - C-RAN - Cloud D/C-RAN,Nokia Internal Use,Centralized RAN (C-RAN)Centralized locally (campu

17、s area) or regionally (baseband hotels)BTS functionalities run in baseband in a classical wayClassical or Virtual controllers,Cloud C-RAN/D-RANBaseband processes LTE lower layers, rest of the processing is virtualizedGSM/WCDMA BTS functionalities run in a classical way, may be virtualized in the fut

18、ure,Distributed RAN (D-RAN)BTS functionalities run in baseband in a classical wayClassical or Virtual controllers,RF,BB,RF,Centralized BB,BB,RF,BB,CPRI/OBSAI,Latency insensitive Ethernet,Distributed BB,RF,BB,RF,RF,BB,BB,Distributed BB,Centralized BB,EPC,从传统基站向Cloud RAN的演进,BBU(FSMF/AirScale),RRH/RFM(

19、Flexi/AirScale),Fronthaul,Backhaul,RAP (Radio Access Point)(FSMF/AirScale),RRH/RFM(Flexi/AirScale),Fronthaul,No Change,SW Upgrade needed,New HW/SW needed,Cloud BTS(AirFrame),EPC,EPC,ConventionalMacro,CloudRAN,Backhaul,Midhaul,RF,RF,Both FSMF and AirScale BBU HW support RAP upgrade (FSMF on Cloud BTS

20、 18.5 version)FSMF doesnt support 5G DU evolution,内容概要,为什么需要5G?5G全球进展5G关键技术如何定义5G策略？,如何定义你的5G策略?,与3/4G不同，需要大量的准备,市场定位,赢取市场技术领先拉动行业保护已有投资竞争性新一轮的投资,商业策略,高端行业应用和高端用户5G商用时间：非标准版本或等待技术成熟,部署场景,应用：消费者、OTT、垂直行业、工业场景：密集城区、郊区、高铁、校园,应用,部署策略,业务模型,5G/Pre-5G 应用终端支持情况业务模型,网络策略,现有网络的缺陷频谱情况与既有网络的关系性能要求CloudMassive M

21、IMOCoreTransport 等等,CUC 5G 关键应用案例,未来道路运输传输效率高安全性能源节省低排放量.,智能能源长距离低速率低成本服务.,SmartMeter,BuildingAutomation,TunnelMonitor,虚拟现实视频 (4K, 8K)高吞吐量 时延移动性,作为一种服务,信息管理+,连接 +,网络,数据分析,网络切片,01010 01010110101 1010101010110 0101100101101 110010101001011 1010 0110 1010101,Augmentedreality,Tailored vertical XaaS solu

22、tions,XXL broadband,性能,Advanced logistics &production,Virtual reality,Traffic systems,Massive metering,UHD video,+“= content + tariffing / packaging,Factory automation,Logistics,Smart grids,Communication,Mobileliving,Automotive,TrafficMgmt.,Wastemgmt.,Augmentedgaming,Health,Utility & Energy,Safety & Security,Logistics,5G的商业模式：垂直行业应用，信息管理&大量连接,Nokia 5G FIRST，实现5G端到端商用,AirScale Radio AccessAirScale Massive MIMO Adaptive antennas - 3.5, 28, 39 GHz无线云,端到端应用,Intel 终端第一个宽带接入应用FWA 5G连接行业应用,行业,Anyhaul 5G 传输，包括微波， IP, 光 和 固定接入,传输,核心网云,核心网,5G 加速贝尔实验室咨询,无线,