GTI 5G系統(tǒng)概念驗證白皮書V1.0

目錄

1. 介紹

2. 關(guān)鍵性能

3. 新空口特性

3.1 通用信息（General Scheme）

3.1.1 參數(shù)集和幀結(jié)構(gòu)

3.2 基本傳輸信息（Basic transmission scheme）

3.2.1 調(diào)制

3.2.2 信道編碼

3.2.3 多天線技術(shù)

3.3 物理層過程

3.3.1 調(diào)度

3.3.2 HARQ

3.3.3 初始接入和移動性

3.3.4 功率控制

3.4 其他技術(shù)

3.4.1 HPUE （高功率終端）

4. 5G PoC驗證

4.1 PoC系統(tǒng)配置

4.2 驗證測試項

1. 介紹

4G大規(guī)模商用化之后，第五代移動通信（5G）也已引起了全球的關(guān)注。5G預(yù)期在2020年前后進行商用。它能夠滿足用戶終極體驗的需求，激發(fā)創(chuàng)新服務(wù)，因此毫無疑問將成為人類社會經(jīng)濟發(fā)展和社會信息化的重要引擎之一。

在全球移動業(yè)的共同努力下，經(jīng)過全球多個推進組和論壇的多年的共同研究，5G愿景和關(guān)鍵需求已經(jīng)在ITU-R中統(tǒng)一了。這些推進組包括IMT-2020推進組、5GIA、5G論壇、5GMF、5G Americas，5GPPP、NGMN等。三種最有代表性的部署場景也已經(jīng)明確了，即增強移動寬帶（eMBB）、低時延高可靠（URLLC）和低功耗大連接（mMTC）。性能指標(biāo)方面的看法也已經(jīng)一致了，如峰值速率、控制面和用戶面時延、可靠性，以及ITU-R M.2083中定義的其它關(guān)鍵指標(biāo)。

基于ITU-R中所定義的有關(guān)內(nèi)容，世界范圍內(nèi)最有影響力的蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)制定組織，3GPP，在2016年就開始著手5G標(biāo)準(zhǔn)化制定工作。新業(yè)務(wù)使能、新架構(gòu)和新空口等一系列5G研究項目（Study item）在2017年初就已經(jīng)完成了。其目的在于，通過對所參與討論的各項技術(shù)的復(fù)雜度進行評估，來發(fā)現(xiàn)潛在的演進技術(shù)，并對其進行定義和描述。相應(yīng)的5G新空口的工作項目（Work item）也在2017年3月獲得了批準(zhǔn)，它用于研究具有高度競爭力和全球協(xié)同的空口標(biāo)準(zhǔn)，制定商用部署中使得新無線系統(tǒng)能夠成功工作的新的（軟/硬件）特性。

為了進一步推進全球無線生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，GTI已經(jīng)制定了5G測試和商用化路標(biāo)（如圖1所示）。GTI也相信目前正是發(fā)表PoC（概念驗證）白皮書的最好時機，以表達其觀點，指導(dǎo)其行動，與業(yè)界同仁（合作者）一起合作，在以下方面確保不久的將來5G能夠及時面市：

· 形成具有高度競爭力和全球協(xié)同的5G標(biāo)準(zhǔn)。

· 指導(dǎo)與3GPP標(biāo)準(zhǔn)兼容的PoC工作，展示5G新空口的技術(shù)特性，明確可能對商用化造成破壞的問題，如硬件平臺。

圖1、GTI關(guān)于5G PoC測試和5G商用化的時間節(jié)點

白皮書中討論了概念驗證（PoC）工作中一些基本性的顯著的概念，主要包括以下三大方面：

· PoC工作中需要明確的關(guān)鍵性能指標(biāo)

· 5G新空口能力相關(guān)的本質(zhì)（軟硬件）特性

· PoC系統(tǒng)驗證配置和場景

2. 關(guān)鍵性能

針對不同場景，5G相關(guān)論壇和組織總結(jié)了數(shù)十個需求和關(guān)鍵指標(biāo)，提供給ITU進行5G需求方面的討論。ITU-R M.2083對系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)進行了整合，如下所示。除此之外，ITU-R M.2083中還對4G（IMT-Advanced）和5G（IMT-2020）的關(guān)鍵指標(biāo)進行了對比。

圖2、ITU-R M.2083中4G和5G關(guān)鍵性能指標(biāo)的對比圖

· 峰值速率：理想條件下單個用戶/設(shè)備所能夠獲得的最大速率（單位：Gbps）。

· 用戶體驗速率：移動用戶/終端在覆蓋區(qū)域內(nèi)任何地方都能獲得的速率（單位：Mbps或Gbps）

· 時延：從源端發(fā)送數(shù)據(jù)包到目的端的過程中無線網(wǎng)絡(luò)所耗的時間（單位：ms）。

· 移動性：不同層/無線接入技術(shù)（Multi-layer/Multi-RAT）中的無線節(jié)點間滿足特定QoS且無縫傳送時的最大速率（單位：Km/h）。

· 連接密度：單位面積上（每平方公里）連接或/和接入的設(shè)備的總數(shù)。

· 能源效率涉及兩個方面：

○ 網(wǎng)絡(luò)側(cè)，能源效率表示每焦耳能量所能從用戶側(cè)收/發(fā)的比特數(shù)（單位：比特/焦耳）。

○ 終端側(cè)，能源效率表示通信模塊中每焦耳能量所能傳輸?shù)谋忍財?shù)（單位：比特/焦耳）。

· 頻譜效率：每小區(qū)或單位面積內(nèi)，單位頻譜資源所能提供的平均吞吐量（單位：bit/s/Hz）。

· 區(qū)域話務(wù)容量：每地理區(qū)域內(nèi)的總的吞吐量（Mbps/m2）。