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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
2、设计和架构原则： 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 (6Ghz) 的频谱资源接近耗尽,增加空间密度: 增加网络复杂度,覆盖缩小到100m 提升10倍以上容量,目前网络架构下的容量已接近极限；网络架构需要根本性的转变，才能提供所需的接入能力,在20-100 GHz频段开拓10倍或
3、更多的频谱,信噪比提升 5-10倍,5G 使网络能力在各个方面都得到了极大提升,基于5G的软件化，灵活性和自动化设计,面向不同应用的 动态，灵活，自动化的网络切片能力,4G基于Release 8,5G,5G的力量掌握在终端用户手里,每一个消费者，企业，场馆，政府，城市,技术 - 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 eMBB,紧要 机器类通信 uRLLC,机器类通信市场预计从2
4、022+ 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 拟真视频与虚拟实境服务,无线服务，类光纤速率,加速
5、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,稳定的服务及用户体验 高速旅程下 方向精确的波束
6、 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 1ms; 99.999%可靠性 极佳安全性 专属网络切片 单个企业网络 能符合各类工业应用,降低成本 线材布建及维护 降低重新配置时间 降低产能高估,稳定，安全，低时延的通信,公有运营商网络切片,紧要通信,入侵侦测,AR增强的维运,制造及流程自动化,现今有线连接比
7、例 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
8、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,Japan 4.5 GHz, 6 GHz,Global availability 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
9、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 17 40 GHz,Korea 3.5 GHz,EU 700MHz 24GHz,3GPP 5G Phase 1 移动超宽带 下一代核心网,NSA,US 600MHz 2.5GHz,标准化5G产品 首波部署,5G 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
10、.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,WRC-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
11、 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 900 MHz CMCC/CUC FDD* 1.8 GHz CMCC FDD* 2.1 GHz CUC/CTC FDD* 2.3 GHz CUC/CTC TDD 2.6 GHz CMCC/CUC/CTC TDD*,IMT-2020 5G Working Sp
12、ectrum 3.4-3.6 GHz (3.5 GHz) Main coverage spectrum, 200MHz in total 3.3 3.4 GHz Mainly for indoor, outdoor is also possible, 100MHz in total 4.8 5 GHz Working spectrum, no specific usage mentioned, 200MHz in total,mmWave 5G Spectrum 26GHz，39GHz is IMT-2020 5G mmWave working spectrum, no specific us
13、age mentioned 26GHz: 24.75-27.5GHz, 2.75GHz in total 39GHz: 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-operator federation,Self-optimized coverage & capacity,Long fibers,ANP, CSP, ICP, Vertical apps,External data sources,Open
14、 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,Flexible X-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
15、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
16、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,CMCC 5G aims to continuous coverage Tend to take SA mode from 5G start up 3.5GHz link 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
