2024年3月19日发(作者：opporeno4)

5G发展概述

随 着 移 动 通 信 技 术 的 发 展 ， 人 类 进 行 信 息 交 互 的 手 段 更 加

高 效 便 利 。 但 基 于 连 接 规 模 的 运 维 模 式 开 始 遇 到 增 长 瓶 颈 ， 产

业 的 发 展 需 要 拓 展 更 多 的 业 务 场 景 ， 创 造 更 多 的 连 接 规 模 和

应 用 。 虚 拟 现 实 、 增 强 现 实 和 高 清 视 频 需 要 网 络 支 持 1 ～ 1

0 G b i t / s 的 空 口 传 输 速 率 ； 自 动 驾 驶 、 远 程 医 疗 的 发 展 要 求

网 络 时 延 从 4 G 网 络 的 1 0 0 m s 降 低 到 1 m s ； 新 的 业 务

对 网 络 能 力 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 而 网 络 技 术 的 不 断 创 新 又 促

使 网 络 能 力 得 到 大 幅 提 升 ， 在 需 求 和 技 术 的 双 重 驱 动 下 ， 5 G

技 术 应 运 而 生 。

不 同 于 前 几 代 移 动 通 信 技 术 ， 5 G 除 了 满 足 人 们 超 高 流 量 密

度 、 超 高 连 接 数 密 度 和 超 高 移 动 性 需 求 外 ， 还 将 渗 透 到 物 联 网

领 域 ， 与 工 业 设 施 、 交 通 物 流 、 医 疗 仪 器 等 深 度 结 合 ， 全 面 实

现 “ 万 物 互 联 ” ， 有 效 满 足 工 业 、 交 通 、 医 疗 等 垂 直 行 业 的 信

息 化 服 务 需 求 。 5 G 提 供 了 一 张 灵 活 多 变 、 按 需 服 务 的 网 络 ， 融

入 各 行 各 业 ， 将 改 变 社 会 生 活 和 生 产 方 式 ， 为 运 营 商 带 来 潜 在

商 机 。

5 G 可 用 新 频 谱 主 要 集 中 在 中 高 频 段 ， 但 频 段 越 高 ， 传 播 损

耗 越 大 ， 难 以 快 速 建 立 一 个 5 G 连 续 覆 盖 网 络 ， 覆 盖 因 素 和 建

网 成 本 成 为 制 约 。 初 期 建 网 需 要 考 虑 L T E 存 量 频 谱 兜 底 ， 并

通 过 上 下 行 解 耦 、 载 波 聚 合 、 天 线 阵 列 化 （ M a s s i v e M I M O ） 、

波 束 赋 形 等 多 种 技 术 手 段 提 高 频 谱 效 率 和 上 下 行 覆 盖 范 围 。

根 据 全 球 移 动 设 备 供 应 商 协 会 （ G S A ） 2 0 1 8 年 1 月 1 5 日

发 布 的 报 告 ， 全 球 已 经 有 1 7 个 国 家 / 地 区 发 布 了 5 G 频 谱

拍 卖 或 5 G 商 用 牌 照 发 放 计 划 。 涉 及 频 段 主 要 包 括 3 . 5 G H

z 、 4 . 9 G H z 附 近 的 中 频 段 以 及 2 6 G H z 、 2 8 G H z 附 近 的

高 频 段 的 5 G 频 谱 。 我 国 工 业 和 信 息 化 部 也 于 2 0 1 7 年 1 1

月 1 5 日 发 布 了 《 关 于 第 五 代 移 动 通 信 系 统 使 用 3 3 0 0 - 3

6 0 0 M H z 和 4 8 0 0 - 5 0 0 0 M H z 频 段 相 关 事 宜 的 通 知 》 ，

明 确 指 出 5 G 新 分 频 谱 中 频 首 发 ， 毫 米 波 待 定 。 5 G 发 展 ， 频

谱 先 行 ； 预 计 中 国 将 在 2 0 1 8 年 完 成 运 营 商 5 G 商 用 频 段 的

分 配 。

3 G P P 5 G 标 准 工 作 主 要 集 中 在 R 1 5 和 R 1 6 ， 包 括 无 线 接

入 网 及 核 心 网 。 其 中 R 1 5 第 一 个 完 整 的 5 G 标 准 计 划 在 2 0 1 8

年 6 月 冻 结 ， 作 为 基 础 版 本 R 1 5 能 够 实 现 新 空 口 （ N R ） 技 术 框

架 的 构 筑 ， 具 备 站 点 储 备 条 件 ， 支 持 行 业 应 用 基 础 设 计 ， 支 持

网 络 切 片 （ 核 心 网 ） ， 主 要 面 向 e M B B 场 景 ； 而 计 划 于 2 0 1 9

年 底 冻 结 的 R 1 6 则 致 力 于 为 5 G 提 供 完 整 竞 争 力 ， 持 续 提 升

N R 竞 争 力 ， 支 持 D 2 D 、 V 2 X 、 增 强 实 时 通 信 等 功 能 ， 满 足 U

R L L C 及 m M T C 增 强 场 景 。

截 至 2 0 1 7 年 底 ， R 1 5 完 成 了 第 一 个 基 于 非 独 立 组 网 （ N S

A ） 的 空 口 标 准 ， 业 务 需 求 、 网 络 架 构 及 基 本 流 程 也 已 确 定 ，

安 全 及 计 费 相 关 内 容 启 动 较 晚 ， 接 口 及 应 用 协 议 仍 在 进 一 步

讨 论 中 。 为 确 保 R 1 5 按 期 完 成 ， 部 分 R 1 6 工 作 已 暂 时 搁 置 。

5 G N S A 新 空 口 标 准 的 提 前 冻 结 是 3 G P P 5 G 标 准 进 展

向 前 迈 出 的 实 质 性 一 步 ， 它 将 有 利 于 尽 快 开 展 5 G N R 验 证

及 建 设 工 作 。 该 模 式 下 ， 5 G 需 要 依 托 现 有 L T E 网 络 ， 将 控 制

面 锚 定 在 L T E 网 络 上 ， 用 户 面 根 据 覆 盖 情 况 由 5 G N R 和 L T

E 共 同 承 载 ， 或 者 由 5 G N R 独 立 承 载 ， 该 方 案 支 持 双 连 接 ，

Q o S 和 计 费 增 强 。

传 输 网 主 要 技 术 标 准 不 属 于 3 G P P 体 系 ， 存 在 多 种

实 现 方 案 。 业 内 部 分 厂 家 认 为 5 G 初 期 传 输 网 只 需 要 在 4

G 的 基 础 上 进 行 升 级 、 流 量 扩 容 即 可 。 但 面 对 传 输 带 宽 需 求 增

大 、 传 输 时 延 要 求 降 低 、 网 络 组 织 重 构 及 差

异 化 承 载 等 新 的 需 求 ， 5 G 仍 然 需 要 考 虑 传 输 网 的 建 设 ， 但

5 G 初 期 传 输 网 更 多 需 要 考 虑 的 是 优 化 调 整 而 非 技 术 革 新 。

5 G 传 输 网 技 术 涉 及 多 个 标 准 组 织 ， 包 括 I T U - T （ 国 际 电

信 联 盟 电 信 标 准 化 ） 、 O I F （ 光 互 联 论 坛 ） 、 I E E E （ 电 气 与 电

子 工 程 师 协 会 ） 等 。 I T U - T S G 1 5 是 5 G 承 载 标 准 研 究 的 主 战

场 ， 主 要 研 究 5 G 传 送 的 需 求 和 解 决 方 案 ； 切 片 分 组 网 （ S P N ）

/ 灵 活 以 太 网 （ F l e x E ） 主 要 在 O I F 相 关 会 议 中 确 定 完 成 ； 移

动 优 化 的 光 传 送 网 （ M - O T N ） / 灵 活 光 传 送 网 （ F l e x O ） 和 超

高 精 度 时 间 同 步 均 在 I T U - T S G 1 5 提 出 ， 具 体 性 能 和 实 现 方

法 仍 在 进 一 步 讨 论 ； T S N （ 时 延 敏 感 网 络 ） 主 要 由 I E E E 8 0 2 . 1

提 出 并 完 善 ， 目 前 T S N 大 部 分 标 准 制 定 已 接 近 尾 声 。 随 着 5

G 需 求 的 明 确 和 3 G P P 5 G 标 准 的 完 成 ， 5 G 传 输 的 标 准 化 工

作 已 全 面 开 展 ， 预 计 部 分 工 作 在 2 0 1 8 年 将 陆 续 完 成 和 完 善 ，

部 分 运 营 商 已 在 2 0 1 7 年 底 编 制 完 成 了 5 G 传 输 网 企 业 标

准 。

5 G 产 业 进 展 主 要 从 全 球 主 要 地 区 主 要 运 营 商 5 G 部 署 情

况 、 5 G 主 流 芯 片 及 终 端 、 5 G 网 络 产 品 及 国 内 5 G 测 试 情 况 等

几 个 方 面 入 手 分 析 和 阐 述 5 G 产 业 进 展 情 况 。

美 韩 部 分 运 营 商 已 陆 续 宣 布 5 G 商 用 计 划 ， 全 球 主 要 运 营

商 普 遍 计 划 在 2 0 2 0 年 左 右 进 行 5 G 商 用 部 署 ， 部 署 初 期 大

部 分 运 营 商 倾 向 于 N S A 模 式 组 网 ， 主 要 面 向 个 人 移 动 用 户 和

固 定 用 户 。

美 国 V e r i z o n 采 用 自 定 义 5 G 标 准 ， 2 0 1 7 年 在 美 国 1 1 个

城 市 采 用 2 8 G H z 建 设 5 G 预 商 用 网 络 ， 提 供 固 定 无 线 接 入

（ F W A ） 服 务 ； 2 0 1 8 年 全 美 范 围 内 正 式 商 用 F W A ； 2 0 2 0 年 开

始 提 供 移 动 服 务 。 美 国 S p r i n t 计 划 在 2 0 1 9 年 采 用 2 . 5 G H

z 频 段 实 现 5 G 商 用 ， 同 时 也 考 虑 2 8 G H z 、 3 9 G H z ； 初 期

倾 向 于 N S A 模 式 组 网 ， 业 务 定 位 在 e M B B 场 景 。

日 本 N T T D o C o M o 计 划 2 0 2 0 在 东 京 及 其 他 部 分 地 区

启 动 5 G 服 务 ， 主 要 面 向 e M B B 场 景 和 高 带 宽 、 低 延 时 的 A R

/ V R , V 2 X 场 景 。 组 网 采 用 N S A 模 式 ， 近 期 部 署 O p t i o n 3

x ； 长 期 目 标 首 选 O p t i o n 7 x 。 韩 国 K T 宣 布 2 0 1 8 年 冬 奥

会 期 间 进 行 少 量 5 G 商 用 部 署 ， 面 向 个 人 e M B B 场 景 。 初 期 采

用 N S A 模 式 ， 从 O p t i o n 3 x 逐 步 演 进 到 O p t i o n 7 x ， 最

后 到 S A ； 但 近 期 也 在 讨 论 是 否 直 接 采 用 S A 组 网 。 未 来 K T 还

会 考 虑 部 分 低 频 段 重 耕 （ B a n d 8 / 9 0 0 M 、 B a n d 3 / 1 . 8 G 、

B a n d 1 / 2 . 1 G ） 。

英 国 V o d a f o n e 5 G 总 体 需 求 不 急 切 ， 仅 个 别 区 域 有 需 求 ，

业 务 关 注 e M B B 和 U R L L C ； 计 划 在 2 0 1 9 年 下 半 年 开 始 5

G 商 用 ， 初 期 倾 向 于 N S A 模 式 组 网 。 法 国 O r a n g e 和 德 国 D

T 目 标 是 2 0 2 0 年 实 现 5 G 商 用 ， 2 0 1 8 年 进 行 5 G 试 验 ； 业

务 关 注 e M B B 和 U R L L C 、 F W A 、 车 联 网 等 ， 主 要 面 向 个 人 移

动 用 户 、 固 定 用 户 ， 初 期 优 选 N S A 模 式 组 网 。

2 0 1 7 年 高 通 、 英 特 尔 、 海 思 、 展 讯 、 大 唐 、 中 兴 都

在 紧 锣 密 鼓 地 开 展 5 G 芯 片 技 术 研 究 ， 但 大 都 还 处 于 5 G

标 准 化 的 进 程 中 ， 并 正 在 进 行 5 G 芯 片 的 相 关 技 术 准 备 ； 部 分

厂 家 也 发 布 了 5 G 芯 片 产 品 路 标 ， 分 别 从 芯 片 型 号 、 支 持 标 准

及 产 品 形 态 、 支 持 频 段 等 维 度 说 明 了 对 5 G 的 支 持 计 划 。

高 通 保 持 了 芯 片 领 域 一 如 既 往 的 优 势 ， 已 推 出 针 对 6 G H z

以 下 频 段 、 毫 米 波 频 段 及 频 谱 共 享 技 术 的 全 覆 盖 5 G 新 空 口 原

型 系 统 ， 以 支 持 测 试 、 展 示 及 验 证 5 G 设 计 ， 推 动 和 追 踪 3

G P P 5 G 新 空 口 标 准 化 进 程 ， 加 速 5 G 新 空 口 大 规 模 试 验 和

商 用 部 署 。 海 思 半 导 体 正 在 开 发 支 持 5 G 网 络 的 麒 麟 处 理 器 ，

计 划 2 0 1 8 年 下 半 年 推 出 商 用 产 品 。 展 讯 5 G 研 发 全 面 提 速 ，

计 划 在 2 0 1 8 年 下 半 年 推 出 第 一 款 支 持 3 G P P R 1 5 N S A

标 准 的 5 G 商 用 芯 片 ， 2 0 1 9 年 推 出 支 持 S A 的 5 G 芯 片 ， 之

后 还 将 根 据 3 G P P 标 准 的 完 成 情 况 不 断 更 新 产 品 。 联 发 科 也

在 加 速 发 力 基 带 ， 并 在 2 0 1 7 年 底 完 成 5 G 原 型 芯 片 的 设 计 ，

2 0 1 8 年 投 入 验 证 阶 段 。 英 特 尔 在 5 G 研 发 上 的 跟 进 速 度 也 很

快 ， 目 前 已 推 出 吉 比 特 基 带 和 全 球 首 款 5 G 通 用 调 制 解 调 器 ，

同 时 英 特 尔 为 了 避 免 通 信 设 备 领 域 的 弱 势 ， 还 把 汽 车 作 为 突

破 口 。 如 联 合 宝 马 和 自 动 驾 驶 系 统 开 发 商 发 布 智 能 驾 驶 平 台 ，

基 于 高 带 宽 的 5 G 做 车 载 通 信 ， 实 现 自 动 驾 驶 。

虽 然 主 流 芯 片 厂 商 都 对 于 5 G 芯 片 虎 视 眈 眈 ， 但 基 于 目 前

主 流 芯 片 及 终 端 厂 家 产 品 进 展 ， 预 计 5 G 标 准 冻 结 后 3 个 月 ，

部 分 芯 片 厂 家 陆 续 推 出 商 用 芯 片 ， 并 能 够 提 供 C P E ， 待 芯 片

成 熟 之 后 3 ～ 6 个 月 智 能 手 机 才 能 问 世 。 市 场 调 研 机 构 S t r

a t e g y A n a l y T I c s 近 日 也 发 布 报 告 预 测 ， 5 G 智 能 手 机 将 在

2 0 1 9 年 商 业 化 ， 不 过 直 到 2 0 2 2 年 ， 4 G 手 机 仍 会 是 市 场 主 流 。

由 于 传 输 网 标 准 尚 未 明 确 ， 无 线 网 及 核 心 网 产 品 进 度 较 传

输 网 产 品 更 为 清 晰 明 确 。 通 过 对 市 场 主 要 通 信 设 备 厂 商 产 品

路 标 调 研 ： 部 分 厂 家 在 2 0 1 8 年 初 即 推 出 支 持 N S A 模 式 的

核 心 网 和 无 线 接 入 网 产 品 ， 基 本 与 标 准 冻 结 同 步 ； 大 部 分 厂 家

在 2 0 1 8 年 中 陆 续 推 出 针 对 N S A 模 式 的 商 用 产 品 及 S A 模

式 的 试 商 用 产 品 ； 为 充 分 发 挥 5 G 技 术 特 性 ， 针 对 主 要 城 区 热

点 覆 盖 ， 3 . 5 G 无 线 产 品 优 选 6 4 T 6 4 R ， 一 般 城 区 采 用 1 6

T 1 6 R 产 品 ， 对 高 频 段 产 品 的 支 持 普 遍 在 2 0 1 9 年 之 后 。

根 据 G S A 在 2 0 1 8 年 1 月 1 5 日 发 布 的 报 告 ， 全 球 已 有

5 6 个 国 家 的 1 1 3 家 移 动 通 信 运 营 商 展 示 或 正 在 试 验 、 测 试

5 G 技 术 ， 所 涉 及 的 5 G 关 键 技 术 有 ： 5 G 无 线 侧 的 组 网 密 集

化 、 M a s s i v e M I M O ， 网 络 功 能 云 化 、 端 到 端 网 络 切 片 、 承

载 组 网 弹 性 化 等 。

我 国 于 2 0 1 6 年 启 动 5 G 测 试 ， 截 至 2 0 1 7 年 底 已 完 成

5 G 关 键 技 术 试 验 、 5 G 技 术 方 案 验 证 ， 并 启 动 第 三 阶 段 5 G 系

统 验 证 测 试 ； 测 试 工 作 有 力 支 撑 了 5 G 研 发 技 术 的 试 验 和 国

际 标 准 的 制 定 ， 也 加 速 了 产 业 链 的 合 作 与 技 术 的 成 熟 。

2 0 1 6 年 1 月 启 动 的 第 一 阶 段 关 键 技 术 验 证 测 试 在 无 线 技

术 方 面 ， 进 行 了 大 规 模 天 线 、 新 型 多 址 、 新 型 多 载 波 、 先 进 编

码 、 超 密 集 组 网 、 高 频 段 通 信 等 关 键 技 术 测 试 ; 在 网 络 技 术

方 面 进 行 了 网 络 切 片 、 边 缘 计 算 、 网 络 功 能 重 构 、 C / U 平 面 分

离 等 关 键 技 术 测 试 。 5 G 二 阶 段 测 试 于 2 0 1 6 年 9 月 开 始 ， 构 建

了 全 球 最 大 的 5 G 试 验 外 场 ， 组 织 了 国 内 外 主 流 的 运 营 、 设 备 、

芯 片 、 仪 表 等 企 业 和 研 究 单 位 ， 面 向 5 G 的 典 型 场 景 ， 重 点 对

5 G 的 新 空 口 技 术 方 案 开 展 实 验 室 和 外 场 性 能 功 能 及 射 频 的 测

试 ， 网 络 技 术 方 面 验 证 了 服 务 化 架 构 、 5 G 主 要 业 务 流 程 及 关

键 点 。 第 三 阶 段 将 遵 循 5 G 统 一 的 国 际 标 准 ， 并 基 于 面 向 商 用

的 硬 件 平 台 ， 重 点 开 展 预 商 用 设 备 的 单 站 组 网 性 能 ， 以 及 相 关

互 联 互 通 测 试 。 与 此 同 时 ， 运 营 商 与 电 信 设 备 企 业 积 极 合 作 ，

联 手 进 行 了 实 验 室 和 小 规 模 外 场 测 试 ， 并 计 划 在 部 分 城 市 陆

续 展 开 面 向 不 同 应 用 场 景 的 规 模 外 场 测 试 。

随 着 5 G 标 准 的 完 善 和 产 业 链 的 进 一 步 成 熟 ， 5 G 商 用 的 步

伐 也 越 来 越 快 ， 美 日 韩 等 国 相 继 公 布 了 商 用 时 间 表 ， 中 国 则 计

划 2 0 2 0 年 正 式 商 用 5 G 网 络 。 以 2 0 2 0 年 5 G 商 用 为 目 标 ，

结 合 目 前 产 业 进 展 ， 本 文 认 为 以 下 几 点 因 素 将 对 5 G 商 用 部

署 产 生 重 大 影 响 。

（ 1 ） 频 谱 分 配 ： 频 谱 资 源 是 5 G 网 络 部 署 最 关 键 的 基 础 资

源 ， 5 G 可 商 用 频 谱 的 确 定 和 分 配 将 会 成 为 影 响 5 G 商 用 最 重 要

的 因 素 。 频 谱 资 源 的 分 配 会 对 组 网 策 略 和 建 网 成 本 造 成 直 接

和 根 本 性 的 影 响 ， 它 将 决 定 无 线 能 否 基 于 现 有 站 址 规 划 和 站

间 距 实 现 连 续 覆 盖 以 及 上 行 覆 盖 是 否 需 要 通 过 技 术 手 段 进 行

优 化 补 偿 等 一 系 列 问 题 。

1 场 景 定 位 ： 5 G 的 应 用 场 景 及 价 值 定 位 也 是 影 响 5 G 商

用 的 重 要 因 素 。 如 果 是 e M B B 场 景 ， 则 5 G 或 基 于 L T E 升 级 能 够

快 速 实 现 部 署 ； 如 果 是 基 于 网 络 切 片 、 新 网 络 、 新 功 能 定 位 ，

则 需 要 推 动 整 个 5 G 端 到 端 产 业 进 度 。 5 G 业 务 发 展 依 然 需 要 更

为 清 晰 和 明 确 的 商 业 场 景 和 模 式 来 推 动 。

2 组 网 选 择 ： 是 直 接 部 署 S A ， 还 是 先 部 署 N S A 然 后 逐

步 过 渡 到 S A ； 如 果 部 署 N S A 又 要 考 虑 如 何 演 进 到 S A ， 具

体 采 用 哪 几 个 选 项 。 部 署 N S A 模 式 、 开 通 方 式 相 对 简 单 ， 能

够 无 缝 继 承 现 网 所 有 业 务 、 接 口 、 架 构 ， 4 G 、 5 G 统 一 网 管 ，

运 维 简 单 ； 同 时 可 以 尽 快 开 通 5 G ， 抢 占 市 场 用 户 。 S A 作 为

目 标 网 络 ， 组 网 逻 辑 架 构 简 洁 ， 能 够 更 加 充 分 地 发 挥 5 G 功 能

特 性 ， 但 由 于 采 用 了 颠 覆 式 的 全 新 核 心 网 架 构 ， 考 虑 到 现 网 对

现 网 大 量 个 性 化 业 务 的 继 承 ， S A 模 式 的 部 署 需 要 长 时 间 的 验

证 和 磨 合 。

3 网 络 重 构 ： 虚 拟 化 是 未 来 核 心 网 的 必 然 趋 势 ， 而 云 化 平

台 的 成 熟 度 以 及 随 之 而 来 的 对 运 维 模 式 、 人 员 需 求 的 转 变 都

将 成 为 5 G 商 用 的 重 要 挑 战 。 面 向 5 G 商 用 ， 网 络 虚 拟 化 需 要 加

快 验 证 N F V 全 解 耦 及 网 络 编 排 管 理 设 备 成 熟 度 ， 并 着 手 收 敛

虚 拟 层 设 备 厂 家 。

终 端 芯 片 ： 从 目 前 了 解 到 的 产 业 进 展 ， 5 G 网 络 产 品 早 于 芯

片 成 熟 ， 5 G 智 能 手 机 则 滞 后 于 芯 片 1 ～ 2 个 季 度 ， 而 基 带 、

射 频 收 发 、 功 率 放 大 器 、 滤 波 器 等 关 键 芯 片 及 器 件 产 品 掌 握 在

国 外 少 数 厂 家 手 中 ， 终 端 产 品 商 业 化 依 然 面 临 许 多 不 确 定 性

因 素 ， 5 G 部 署 初 期 很 可 能 面 临 无 终 端 可 用 的 情 况 。