5G技術研發試驗第三階段總結：新增2.6GHz頻段與3.5GHz測試情況一致
2019年1月23日，IMT-2020(5G)推進組在北京召開5G技術研發試驗第三階段總結暨第二屆“綻放杯”5G應用徵集大賽啟動會。來自國內外的系統、晶片、終端、儀表領域主要企業、運營企業、重點垂直行業的代表參會。中國資訊通訊研究院技術與標準研究所副總工徐菲代表IMT-2020(5G)推進組進行了5G技術研發試驗第三階段總結。
徐菲表示，按照進度，2018年第四季度已完成SA架構室內、外場測試，開啟5G典型應用測試，2019年開啟終端測試和互操作測試，測試內容按照先單裝置，後互操作，先室內，後室外的順序有序進行。
第三階段測試總體情況符合預期
5G技術研發試驗第三階段主要測試內容為非獨立組網、獨立組網、室分、2.6GHz等。
5G技術研發試驗第三階段規範體系已經完成大部分，剩下的部分未來將開展深入研究。在核心網側，即將制定處語音業務(VoNR)測試方法;在基站側即將制定出毫米波基站功能技術要求、測試方法等;在終端側，即將制定出終端效能測試方法、毫米波終端裝置技術要求測試方法、低頻終端裝置技術要求(uRLLC)、低頻終端裝置測試方法(uRLLC)等。
在網路建設方面，5G技術研發試驗構建室內外一體化網路。推進組在MTNeT實驗室+懷柔外場建設了超過70個基站，是全球最完整的5G室內外一體化試驗網路。構建了5G射頻傳導測試OTA測試系統，全面支援Sub-6GHz頻段。
推進組總結了第三階段NSA測試結果。五家系統完成了支援NSA架構的EPC系統測試。
- 五家系統面向eMBB巨集覆蓋場景，研發了3.5/4.9GHz預商用/商用5G基站，實現物理層基本功能，多天線，雙連線等關鍵技術，支援 NSA option33X架構。
- 採用64通道192大規模天線，採用MU-MIMO技術、高階調製，多流實現頻譜效率的提高。
- 組網效能·單小區下行峰值速率超過4Gbps@100MHz，最高超過10Gbps。
- 終端能力為2T4R時，單使用者峰值吞葉量為1.5Gbps。
第三階段SA測試完成情況進展順利。華為、中興完成獨立組網測試;愛立信、中國信科完成核心網功能和效能、安全、基站功能和外場網測試;諾基亞貝爾的核心網功能和外場組網測試過半，基本完成了基站功能測試。
第三階段SA室內測試結果彙總
推進組公佈了5GC核心網功能測試結果。四家系統均完成了核心網功能測試，總體結果良好。支援5G核心網的基本功能和新特性。基本功能包括移動性管理、IPv4v6會話、切換和系統間互操作等，介面協議符合版本要求;新特性，包括服務化架構、邊緣計算、網路切片基本功能、CU分離等。
測試中發現的問題和優化建議：IPv6地址、切片標識、服務化回撥介面等分配管理是各系統自定義，後續需統一定義;優化使用者註冊時延;驗證服務化介面。
第三階段SA室內測試構建了基於虛擬化的5G核心網的包圍測試系統。
- NFV平臺測試：利用NFV綜測儀測試NFV平臺效能;MANO虛機建立AP介面處理效能;NFVI IP轉發效能。
- 5GC單位虛機業務處理能力測試：測試伺服器CPU業務處理能力和轉發效能;在控制面，驗證單核信令流程處理能力化;在使用者面，驗證單核GTP流轉發吞吐量和時延。
- 5GC系統容量和穩定性測試：利用第三方儀表進行5GC關鍵網元包圍測試;業務模型包括忙時信令、混合資料流和DPI;測試100萬用戶線上和100G吞吐量。
推進組公佈了第三階段SA室核心心網效能測試結果。
5GC控制面效能：各系統完成5GC控制面主要業務流程的效能測試;基於虛擬化部署的控制面業務擴充套件性好，資源利用率高，在部署靈活度方面有優勢;管理虛機資源普遍餘量較多，可進一步考慮業務效能和資源用量的平衡優化。
5GC使用者面效能：各系統完成5GC使用者面效能測試，主要採用DPDK+SR-IOV加速方案，單臺伺服器雙40G網絡卡吞吐量可達66.4Gbps;通用伺服器轉發效能受制於網絡卡規格、單位CPU轉發能力以及CPU核數等因素。
推進組公佈了第三階段SA宣內測試結果的基站功能。五家系統裝置廠商開發了3.5GHz頻段5GNR基站，支援MBB巨集覆蓋場景，裝置規格為:64通道、192陣子、200W功率。
支援物理層基本功能、多天線、RRC協議等關鍵技術，支援SA option22架構採用自研測試終端或第三方終端模擬器，總體測試結果良好。
基站裝置的切換等功能仍需進一步完善，裝置重量可滿足工程要求，但體積較大，總體上在重量、體積和功耗等方面需要加快進展。
基站裝置通過測試不斷優化，效能超過模擬結果70%，最高達1.5Gbps。3km/h測試結果良好，終端高速移動時的基站效能有待進一步提高。基站效能對環境散射體敏感，若散射體較少，傳播相關性強，效能較差。多使用者場景，基站能夠根據位置實時調整波束。
第三階段SA外場組網測試內容為單小區吞吐量、單使用者吐量、用面和控制面時延、多小區移動性、上行增強測試。
推進組公佈了第三階段SA外場組網單小區峰值吞吐量測試結果。兩家系統的單小區下行峰值速率接近5Gbps@100MHz;兩家系統的單小區下行峰值速率超過10Gbps@100MHz;各系統流數不同，所以實測峰值速率不同，整體接近相應配置下的理論峰值;各系統實現的幀結構不同。
推進組公佈了第三階段SA外場組網測試單小區平均吞吐量測試結果。鄰區下行模擬載入主測小區內多終端分佈於好中差點;大部分系統的單小區下行平均速率超過1Gbps@100MHz;各系統實現的幀結構不同。
推進組公佈了第三階段SA外場組網多小區移動性測試結果。採用兩部終端在多個小區進行移動性測試，統計切換效能和平均吞吐量;三家系統完成了測試;小區間切換成功率均達100%;單終端的移動平均下行吞吐量為600Mbps左右平均上行吞吐量為200Mbps左右。
推進組公佈了第三階段SA外場組網上行增強測試結果。一家系統完成了測試，UE在小區遠點(SS-RSRP:-105dBm～120dBm)，會上行解耦到2.1GHz頻段。單終端解耦到2.1GHz頻段後，上行吞吐量有約2～6倍增益。
多終端集中在遠點，全部解耦到2.1GHz頻段後，上行吞吐量有約2~4倍增益。多終端分別在小區內近點與遠點，遠點終端上行解耦到2.1GHz頻段後，上行吞吐量有約3倍增益。。
推進組公佈了第三階段數字室分系統的測試情況。室內是吸收話務量的重要場所，5G頻段較高，室內覆蓋成為5G覆蓋重點。五家系統裝置面向室內覆蓋場景，研發了3.5GHz數字化室分系統，100MHz頻寬、4T4R華為完成了數字室分測試，中國信科基本完成了數字室分測試。諾基亞貝爾、愛立信完成了發射機射頻指標測試、部分功能和組網效能測試。
新增2.6GHz頻段，與3.5GHz測試情況一致
推進組於10月獲批2.6GHz(2515～2615MHz)試驗頻率。基於3.5GHz基站裝置要求，面向2.6GHz的技術特點，統一5ms週期幀結構，制定試驗規範。推進組積極協調懷柔頻率調整，構建外場測試環境。
五家系統研發了2.6GHz頻段5GNR基站，裝置規格為100MHz佔用頻寬、64通道、128/192陣子、200W功率。
華為、中興完成了2.6GHz基站功能、射頻和外場組網效能測試，中國信科基本完成了基站功能測試和部分組網外場效能測試，諾基亞貝爾、愛立信啟動了2.6GHz基站功能測試。
從測試結果來看，2.6GHz的測試結果與3.5GHz比較一致。
5G技術研發試驗第三階段總結
- 統一採用3GPP國際標準，制定非獨立組網(NSA)和獨立組網(SA)試驗規範，協調物理層主要引數，形成較為明確的5G產品路標，及時指導5G商用產品研發。
- 完整構建5G室內外一體化試驗網路，領先研發5G射頻測試系統、基站效能測試系統、核心網效能測試系統，引領5G測試技術研究有效支撐5G商用產品驗證。
- 紮實推進3.5GHz、4.9GHz、2.6GHz頻段的5G系統、晶片、儀表的協同研發，推動形成面向獨立組網的多場景多樣化5G網路解決方案，率先打造全球獨立組網產業鏈。
- 全面完成非獨立組網和獨立組網模式的5G裝置和組網測試驗證，加快推進5G裝置優化和成熟，當前系統裝置已經達到預商用水平，支援服務化架構，邊緣計算等，為中國5G商用奠定基礎。
2019年啟動5G增強技術研發試驗
推進組公佈了5G晶片終端及互操作測試等計劃安排。
- 在完成5G技術研發試驗第三階段的基礎上，進一步推動5G商用晶片終端研發和測試，儘快實現“2×2”要求。即每家系統應與兩家晶片實現互操作，每家晶片應完成完整的終端功能、效能和外場測試，並與至少另一家系統完成互操作測試。
- 在實現“2x2”的基礎上，繼續推進實現端到端的5G語音方案VoNR。
推進組公佈了5G增強技術研發試驗2019年計劃安排，2019年啟動5G增強技術研發試驗。分階段推進5G毫米波技術研發和試驗，2019年首先開展毫米波關鍵技術的研究和試驗。按照5G發展需要，開展5G新技術新業務的試驗測試。
5G毫米波關鍵技術測試內容的考慮
推進組將研究毫米波的技術特點，開展關鍵技術測試，探討應用場景。室內重點測試毫米波的關鍵技術，大頻寬、引數集、大規模天線、波束管理與移動性和載波聚合等;外場重點測試毫米波在多種覆蓋場景條件下的覆蓋、容量、時延等指標，評估和驗證毫米波的覆蓋能力。