运营商5G部署商用问题探究

月球, 杨小乐

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

国内外主流运营商计划于2020年推出5G网络服务，到2021年底预计全球5G终端超过2 500万台，主要为固定和移动宽带服务。根据评估机构数据统计，到2021年底，将有50多家运营商将在近30个国家内提供5G的服务。

1 5G标准进展

ITU于2015年启动5G国际标准制定的准备工作，首先开展5G技术性能需求和评估方法研究，明确候选技术的具体性能需求和评估指标， 形成提交模板；2017年ITU-R发出征集IMT-2020技术方案的正式通知及邀请函，并启动5G候选技术征集；2018年底启动5G技术评估及标准化；计划在2020年底形成商用能力。

3GPP 5G研究将包含3个版本：R14、R15、R16。目前处于R15阶段——R15中将包括5G新空口NR标准以及用于与核心网接口的非独立/独立部署（后文将有详细阐述）。业界在2018年除了将拥有第一个5G标准，同时也将有第一批相关通信设备。随着业界对5G无线接入网的关注告一段落，随后将是对5G核心网技术的广泛关注。基于3GPP R15标准的5G商用服务将于2018年底提供。这是业界对目前首先基于现有LTE架构上的非独立5G NR共同努力的结果，而3GPP R16标准将在2018年中确定。

2 5G试验情况

目前，国内三大运营商均已启动5G试验、测试。

中国移动已在北京、上海、广州进行5G外场测试。

中国电信已在上海、北京、广州分别设立了5G实验室分部，分别侧重于5G业务、网络技术和融合组网与运营的试验。

中国联通正在建设的5G开放实验室将重点围绕基础网络技术和网络能力开放两方面，分别设置物联网实验室、车联网实验室和工业互联网实验室。

图1 CU分离演进

3 5G网络平滑演进步骤

5G新的业务模式及需求将带来新的网络架构出现，在一定时期内，未来网络（NextGen Core和New Radio）将会与现有4G网络共存。

未来对于5G网络如何实现平滑过渡，建议经过如下4个步骤。

3.1 网元形态向通用平台、软件化演进

在5G网络部署初期，可考虑将核心网功能部署在基于NFV技术的虚拟化平台上。以实现5G灵活组网、快速部署、便捷网络调整、快速引入新功能的特点。

3.2 用户面更加扁平、简化转发功能

网络虚拟化、软件化后，为实现高效率的转发，可进一步分析现有EPC网关上的内容计费、数据优化等内容处理功能的部署方式。5G用户面采用更扁平、简化的组网架构模式，CU分离演进如图1所示。

3.3 针对eMBB业务，在EPC中组建不同业务的DCN网络

如图2所示，DCN作为网络切片的过渡方案，可理解为先将eMBB网络切片通过EPC网络升级实现，再逐步过渡到完整的网络切片方案。

3.4 控制面功能重构及模块化

控制面功能重构如图3所示，将EPC控制功能与EPC网关的控制面功能进行融合、简化，其中独立的控制功能模块可进行灵活的组合，构建差异化的网络能力。

图2 DCN选择

3.5 实现按需网络切片部署

最后通过网络切片为增强宽带、物联网、车联网、安全专网等多种业务场景提供更灵活便捷、逻辑隔离的组网。即通过软件化的网元功能、定制化的控制面模块，实现不同功能的网络切片部署。

4 5G商用之路还有多远

图3 控制面功能重构

5G网络能够给用户带来更快的速度、更低的时延、海量的IoT应用入网成为可能——连接速度增加和时延降低可给用户提供闪电般的下载、高清晰度的视频体验和虚拟桌面等新的应用，以及由物联网（IoT）技术带来的对更高密度端点的支持。表1为目前各个国家所承诺的5G商用时间。

表1 各个国家所承诺的5G商用时间

虽然业界大部分认为5G将会为企业带来变革，但5G如何引发这种转型仍不明朗，未来5G商业部署及应用仍然有大量工作要做。

首先，虽然标准化将加快商业5G网络的上市时间，但是5G应用进展缓慢。根据市场运作规律，5G应用将在网络部署后大规模开发。尽管一些网络供应商和运营商将5G作为下一个创新驱动因素，但现在除了物联网领域之外，5G的企业用例几乎没有。

其次，5G的成本节约体现在低功耗和降低每比特流量下的网络的成本，但其网络节约所带来收益远不如通过5G网络来产生新的收入增长点。目前围绕5G的收益部分还是体现在对现有网络的极大改善上，例如，虽然可以更快地下载文件和流式传输视频和媒体，但与旧网络相比，对网络的升级和改造所增加的成本不一定能够超过所获得的收益。

另外，根据3GPP标准进展， 5G将采用毫米波技术。毫米波频段具有一些局限性，主要体现在覆盖范围及受干扰性上，这会在很大程度上对物联网业务的可用区域进行限制。同时，5G的毫米波特性也要求新建许多高成本的小型基站。

可见，在各大组织对5G的标准化、各运营商5G试验加快进展的背后，5G的商用之路还将面对更多挑战，而运营商5G网络的部署及4G网络的演进还将是个漫长的过程。