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练胎祁
5 years ago
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首版 5G 商用标准及其支持应用场景解析 2019 年 1 月 11 日 5G 产业链研究系列 ( 二 ) 行业报告报告要点首版 5G 商用标准已确立 : 国际移动通信标准化组织 (3GPP) 于 2018 年 6 月的第 80 次 TSG RAN 全会上正式发布了 5G NR 标准 SA (Standalone, 独立组网 ) 方案, 标志着 5G 的首版商用标准 R15 的出炉 R15

1 首版 5G 商用标准及其支持应用场景解析 2019 年 1 月 11 日 5G 产业链研究系列 ( 二 ) 行业报告报告要点首版 5G 商用标准已确立 : 国际移动通信标准化组织 (3GPP) 于 2018 年 6 月的第 80 次 TSG RAN 全会上正式发布了 5G NR 标准 SA (Standalone, 独立组网 ) 方案, 标志着 5G 的首版商用标准 R15 的出炉 R15 标准包括非独立组网 (NSA) 和独立组网 (SA) 两种标准, 独立组网标准的完成标志着 R15 标准的整体完成 R15 标准支持的 5G 应用场景 :R15 标准支持 5G 三大应用场景中的增强型移动宽带 (embb) 和超可靠低时延 (URLLC) 两大场景, 但海量机器类通信 (mmtc) 场景标准如何定义还有待后续研究, 且 embb 及 URLLC 场景标准还有待进一步细化 3GPP 仍在继续提升核心技术, 以带来更好的用户体验多个旨在进一步增强移动宽带的项目也将在 R16 标准中得到批准, 包括但不限于连接态终端功耗优化 NR-NR 双连接网络干扰管理多输入多输出 (MIMO) 和多传输点提升 ( 主要面向 5G NR, 兼顾 LTE) 移动性增强(5G NR 和 LTE) 和面向 NR 的自组织网络 (SON) 等增强型移动宽带 (embb): embb 具备更大的吞吐量低延时以及更一致的体验, 主要体现在以下领域 :3D 超高清视频远程呈现可感知的互联网超高清视频流传输高要求的赛场环境宽带光纤用户以及虚拟现实等领域超可靠低时延 (URLLC):URLLC 的特点是高可靠低时延极高的可用性它包括以下各类场景及应用 : 工业应用和控制交通安全和控制远程制造远程培训远程手术等不同应用场景下部分可能案例 :VR( 虚拟现实 ) 与 AR( 增强现实 ) 由于需要大量的数据传输存储和计算功能, 且这些数据和计算密集型任务需要利用云端服务器的数据存储和高速计算能力, 对高速率和低时延的要求更高对带宽需求巨大, 因而短期内将成为 embb 最先可能且最有潜力的应用场景之一而车联网将有可能成为 URLLC 的最先应用场景, 未来 5G 技术将全面赋能自动驾驶技术, 如超高清地图实时交通状况监控更高级的自动驾驶辅助系统等, 让远程控制自动驾驶和实现真正的无人驾驶汽车成为可能联系方式山证国际 research@ssif.com.hk 1

一首版 5G 商用标准 R15 介绍国际移动通信标准化组织 (3GPP) 于 2018 年 6 月的第 80 次 TSG RAN 全会上正式发布了 5G NR 标准 SA(Standalone, 独立组网 ) 方案, 标志着 5G 的首版商用标准 R15 的出炉 R15 标准是第一阶段全功能版本, 是无线产业在探索 5G 愿景实现路上的重要里程碑 R15 标准包括非独立组网 (NSA)

2 一首版 5G 商用标准 R15 介绍国际移动通信标准化组织 (3GPP) 于 2018 年 6 月的第 80 次 TSG RAN 全会上正式发布了 5G NR 标准 SA(Standalone, 独立组网 ) 方案, 标志着 5G 的首版商用标准 R15 的出炉 R15 标准是第一阶段全功能版本, 是无线产业在探索 5G 愿景实现路上的重要里程碑 R15 标准包括非独立组网 (NSA) 和独立组网 (SA) 两种标准, 其中独立组网标准的完成标志着 R15 标准的整体完成但严格来说,NSA 只是 SA 方案的过渡,NSA 方案有利于保护运营商目前的投资, 以现有的 4G 接入网以及核心网覆盖作为锚点, 新增 5G 无线组网接入标准, 这样做只是提升了特定区域带宽, 而 SA 才是真正的 5G 网络, 能实现 5G 的全部特性图表 1:NSA 及 SA 比较数据来源 : 中国电信 R15 是 5G 第一版成型的商业化标准, 与后续推进的 R16 标准也有一定协同性, R15 满足部分场景的 5G 需求, 可开启对应的商用进程,R16 则会完成全部标准化工作预计 2020 年 3 月完成 R16( 更新后时间表 ), 并最终在 2020 年中将 5G 的完整标准提交 ITU( 国际电信联盟 ) 二 R15 标准支持的 5G 应用场景 5G 时代与前几代移动通信最大的区别在于可以根据不同的业务诉求提供个性化通信服务 5G 将成为多样化产业的整合平台, 如何利用 5G 支持工业自动化如何与垂直行业融合等研究将在往后的数年内在多个领域陆续展开其中,R15 标 - 2 -

3 准支持 5G 三大应用场景中的增强型移动宽带 (embb) 和超可靠低时延 (URLLC) 两大场景, 但海量机器类通信 (mmtc) 场景标准如何定义还有待后续研究, 且 embb 及 URLLC 场景标准还有待进一步细化图表 2:5G 三大应用场景数据来源 : 德勤研究中国通信院图表 3: 各类应用落地时间线参考数据来源 : 德勤研究 - 3 -

4 图表 4:R15 NR 项目要确定在 TR 中所定义的 embb 及 URLLC 的 NR 功能规格 : (1) 频率范围考虑上至 52.6GHz a) 单连接 -NR 基站连接至 5G 核网 (option 2) (2) 网络连接方式 : (3) 物理层 (4)Network Interface 数据来源 : 3GPP b) 双连接 EN-DC 连接 4G 核网 (option 3/3a/3x) c) 双连接 EN-DC 连接 5G 核网 (option 7/7a/7x) d) 双连接 NE-DC 连接 5G 核网 (option 4/4a) a) Numerologies 有多种子载波间距 (SCS),15/30/60/120/240KHz i. SCS 15KHz 30KHz 60KHz 适用于 FR1( 低于 6GHz 450~6000MHz) 的网络布建 ; ii. SCS 可以是 60KHz 120KHz 适用于 FR2( 高于 24GHz 24250~52600 MHz)mmWave 的网络布建 b) Waveform i. DL:CP-OFDM UL:CP-OFDM&DFT-s-OFDM c) Frame structure i. 1Subframe 固定是 1ms, 可以包 1~16 个 Slots, 视 SCS 而定 d) Channel Coding i. LDPC Coding: 用于数据信道 PDSCHPUSCH; ii. Polar Coding: 用于 L1 控制讯号信道 PDCCH/PUCCH( 多于 11 位数据时 ) e) Modulation i. QPSK 16QAM 64QAM 256QAM 可用于上行及下行 ; ii. Pi/2-BPSK 仅在上行采用 DFT-s-OFDM 时使用, 目的是降低 PAPR f) Initial Access i. PSS/SSS/PBCH 一起传送在一块 SSB(4 symbols 20RBs); ii. PBCH 所带 Minimum System Information, 可用于解出 SIB1, 以得到 Initial Access 所需信息 ; iii. Random Access 的 4 道 Procedure(Msg1 Msg2 Msg3 Msg4), 类似 LTE g) Mobility i. NR 可用 SS/PBCH Block 及 CSI-RS 来做 Mobility Measurement 和 Radio Link Monitoring h) MIMO i. Single-user MIMO: 下行最多 8 层传送, 上行最多 4 层传送 ; ii. 同时支持多用户的 MU-MIMO; iii. Beamforming:DL/UL Beam Management Beam Failure Recovery i) Carrier Aggregation i. 6GHz 以下, 最大 NR Carrier 带宽是 100MHz; ii. 24GHz 以上, 最大 NR Carrier 带宽是 400MHz; iii. 将支持 16 个 NR Carrier 做聚合 j) BWP(Bandwidth Part) i. UE 在一个 NR Carrier 最多配置 4 个 BWPs; ii. 用于支持一个 NR Carrier 内,UE 有不同带宽的需求 ; iii. 藉由带宽的调整, 达到 UE 省电的目的 ; iv. 排程不同 UE 在不同地方采用不同 Numerology a) 定义 gnb-cu 和 gnb-du 之间的 F1-interface( 目前支持的 Higher Layer Splitting, 是 RRC/PDCP 层在 CU,RLC/MAC/PHY 在分散单元 ) 三增强型移动宽带 (embb) embb 具备更大的吞吐量低延时以及更一致的体验, 主要体现在以下领域 : 3D 超高清视频远程呈现可感知的互联网超高清视频流传输高要求的赛场环境宽带光纤用户以及虚拟现实领域 5G 将在未来实现这些从前只能通过固定宽带网络才能实现的业务的移动化这些业务需要尽可能大的带宽, 实现极致的流量吞吐, 并尽可能降低时延比如, 即使是最先进的 LTE 调制解调器, 最快速率也只能达到千兆比特 / 秒, 而一个小区的用户就已经要消耗千兆级的带宽, 随着更多大流量的业务在未来还的不断发展, 提升带宽容量是未来移动网络发展的必然趋势以超高清视频为例, 即使经过压缩之后, 每一路 8K 视频的带宽速率, 都将超过 100M/ 秒, 如果一个小区有 10 个以上用户, 现有 4G 网络就不能满足需求 - 4 -

5 R15 中已经明确了 5G NR 的基础技术, 但 3GPP 仍在继续提升核心技术, 以带来更好的用户体验多个旨在进一步增强移动宽带的项目也将在 R16 标准中得到批准, 包括但不限于连接态终端功耗优化 NR-NR 双连接网络干扰管理多输入多输出 (MIMO) 和多传输点提升 ( 主要面向 5G NR, 兼顾 LTE) 移动性增强 (5G NR 和 LTE) 和面向 NR 的自组织网络 (SON) 等此外, 对非正交多址接入 (NOMA) 的研究已持续开展了一段时间,R 16 还将继续研究最后, 将开始初步探索在更高频段 (52.5GHz 以上 ) 使用 5G NR 四超可靠低时延 (URLLC) URLLC 的特点是高可靠低时延极高的可用性 3GPP TR 对 URLLC 的时延和可靠性方面的指标进行了定义 : 1) 对于 URLLC, 用户面上行时延目标是 0.5ms, 下行也是 0.5ms; 2) 可靠性定义为在特定时延内传送 X 字节数据包的成功率这里的时延是指在特定信道质量条件下 ( 如覆盖边缘 ), 从一端 L2/3 SDU 入口到无线接口协议层的另一端的 L2/3 SDU 出口间传送小包的时延 3) 通常 URLLC 一次传送的可靠性要求为 : 用户面时延 1ms 内, 传送 32 字节包的可靠性为 1~10^(-5) URLLC 包括以下各类场景及应用 : 工业应用和控制交通安全和控制远程制造远程培训远程手术等 1) 远程控制 : 时延要求低, 可靠性要求低 ; 2) 工厂自动化 : 时延要求高, 可靠性要求高 ; 3) 智能管道抄表等管理 : 可靠性要求高, 时延要求适中 ; 4) 过程自动化 : 可靠性要求高, 时延要求低 ; 5) 车辆自动指引 /ITS/ 触觉 Internet: 时延要求高, 可靠性要求降低五不同应用场景下部分可能案例 (1) embb 应用场景之云 VR/AR VR( 虚拟现实 ) 与 AR( 增强现实 ) 由于需要大量的数据传输存储和计算功能, 且这些数据和计算密集型任务需要利用云端服务器的数据存储和高速计算能力, 对高速率和低时延的要求更高对带宽需求巨大, 因而短期内将成为 embb 最先可能且最有潜力的应用场景之一云市场将以 18% 的速度快速增长, 在未来的 10 年中, 家庭和办公室对桌面主机和笔记本电脑的需求将越来越小, 转而使用连接到 - 5 -

6 云端的各种人机界面, 并引入语音和触摸等多种交互方式, 未来 5G 将显著改善这些云服务的访问速度图表 5:VR/AR 连接需求及演进阶段数据来源 :Wireless X Labs 实时 CG 类云渲染 VR/AR 需要低于 5ms 的网络时延和高达 100 Mbps 至 9.4 Gbps 的大带宽除了高阶的云渲染 CG VR 外, 目前 VR 市场在游戏和视频广告领域也举足轻重 ; 体育赛事 ( 例如英特尔 True VR) 和现场活动 ( 例如 Next VR) 的 VR 已经突破了一般体验 ; 优质内容事件的 VR 已经主导了视频市场据 ABI Research 估计, 到 2025 年 AR 和 VR 市场总额将达到 2920 亿美元 (AR 为 1,510 亿美元,VR 为 1,410 亿美元 ) 移动运营商在 VR/AR 中的可参与空间十分可观, 到 2025 年将超过 930 亿美元, 约占 VR/AR 总市场规模的 30% (2) URLLC 应用场景之车联网全球汽车领域正在经历深刻变革, 车联网已成为主流, 移动即服务类应用的用户规模增速迅猛, 自动驾驶也将在未来几十年内迎来黄金发展车联网将有可能成为 URLLC 的最先应用场景, 未来 5G 技术将全面赋能自动驾驶技术, 如超高清地图实时交通状况监控更高级的自动驾驶辅助系统等, 让远程控制自动驾驶和实现真正的无人驾驶汽车成为可能 - 6 -

车联网价值链中主要参与者包括 : 汽车制造商软件供应商平台提供商和移动运营商其中移动运营商在价值链中的潜力巨大, 商业模式多样化, 如平台开发广告大数据和企业业务等中国三大运营商, 中国移动中国电信中国联通目前都在车辆远程信息处理车连接车联网等方面进行了布局随着移动技术与汽车工业的结合以及向 5G 和自动驾驶方面的迈进, 中国运营商通过与自动驾驶垂直领域合作伙伴的合作,

7 车联网价值链中主要参与者包括 : 汽车制造商软件供应商平台提供商和移动运营商其中移动运营商在价值链中的潜力巨大, 商业模式多样化, 如平台开发广告大数据和企业业务等中国三大运营商, 中国移动中国电信中国联通目前都在车辆远程信息处理车连接车联网等方面进行了布局随着移动技术与汽车工业的结合以及向 5G 和自动驾驶方面的迈进, 中国运营商通过与自动驾驶垂直领域合作伙伴的合作, 发布了很多基于 LTE 和 5G 的自动驾驶实验系统, 如 C-V2X 远程驾驶车辆集群自动驾驶等全新的应用方案, 目前这些应用是基于 4G 网络实现的, 未来将可通过 5G 来提升各方面性能车联网是目前已实现的一大类应用场景, 而 5G 将在 2020 年全面提升此应用场景 ; 全新的自动驾驶应用场景将基于 5G 的 C-V2X 得以实现, 为从网联汽车向远程驾驶车辆编队和真正意义上的无人自动驾驶的转变需要网络技术提供支持据 ABI Research 预测, 到 2025 年 5G 连接的汽车将达到 5,030 万辆图表 6:5G 在车联网的三大应用场景数据来源 :GSMA 智库 - 7 -

8 免责声明此报告只提供给阁下作参考用途, 并非作为或被视为出售或购买或认购证券的邀请或向任何特定人士作出邀请此报告内所提到的证券可能在某些地区不能出售此报告所载的资料由山证国际金融控股有限公司 ( 山证国际 ) 编写此报告所载资料的来源皆被山证国际认为可靠此报告所载的见解, 分析, 预测, 推断和期望都是以这些可靠数据为基础, 只是代表观点的表达山证国际, 其母公司和 / 或附属公司或任何个人不能担保其准确性或完整性此报告所载的资料意见及推测反映山证国际于最初发此报告日期当日的判断, 可随时更改而毋须另行通知山证国际, 其母公司或任何其附属公司不会对因使用此报告内之材料而引致任何人士的直接或间接或相关之损失负上任何责任此报告内所提到的任何投资都可能涉及相当大的风险, 若干投资可能不易变卖, 而且也可能不适合所有的投资者此报告中所提到的投资价值或从中获得的收入可能会受汇率影响而波动过去的表现不能代表未来的业绩此报告没有把任何投资者的投资目标, 财务状况或特殊需求考虑进去投资者不应仅依靠此报告, 而应按照自己的判断作出投资决定投资者依据此报告的建议而作出任何投资行动前, 应咨询专业意见 - 8 -

出國報告電子檔規格

出國報告電子檔規格會議報告 ( 會議類別 : 其他 ) 3GPP RAN #69 Meeting 會議報告出席人員 : 陳瓊璋 / 陳弘仁派赴地區 : 美國 / 鳳凰城會議期間 :104 年 9 月 14 日至 9 月 18 日報告日期 :104 年 10 月 15 日 1 摘要本次 3GPP RAN #69 會議於 9 月在美國的