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5G工程 网 络建设 技 术白皮书 （广电 版） 广东省电信规划设计院有限公司 I 目录 目录 . I 1 引言 . 1 2 广电 5G发展驱动因素 . 3 2.1 政策驱动 . 3 2.2 技术驱动 . 4 2.3 业务驱动 . 5 2.4 竞合驱动 . 7 3 5G业务需求及规划体系 . 9 3.1 广电 5G业务需求概述 . 10 3.2 广电 5G服务广播电视新媒体 . 12 3.2.1 面向 4K承载 . 12 3.2.2 VR全景视频 . 13 3.2.3 AR影像 . 14 3.2.4 融合媒体 . 15 3.3 广电 5G业务需求规划体系 . 16 3.3.1 总体要求 . 16 3.3.2 业务规划 . 16 3.3.3 业务规划指标体系 . 20 4 广电 5G网络总体架构 . 21 4.1 5G系统架构 . 21 4.2 网络总体架构（初期） . 22 4.3 网络总体架构（目标） . 23 5 核心网建设要点 . 25 5.1 核心网架构 . 25 5.1.1 服务化架构视图 . 25 5.1.2 参考点视图 . 26 广东省电信规划设计院有限公司 II 5.1.3 5G主要网络功能实体 . 27 5.2 核心网关键问题 . 28 5.2.1 网络切片 . 28 5.2.2 多接入边缘计算 . 30 5.2.3 与移动核心网的互通 . 33 5.2.4 IMS部署 . 33 5.3 核心网建设策略 . 35 5.4 核心网组网方案 . 36 5.4.1 核心网规划方法 . 36 5.4.2 核心网设计方法 . 39 6 无线网建设要点 . 43 6.1 无线网架构 . 43 6.2 无线网关键问题 . 45 6.2.1 频率规划 . 45 6.2.2 大规模天线技术 . 49 6.2.3 无线网设备形态 . 50 6.2.4 其它关键技术 . 51 6.2.5 CU/DU的演进策略 . 52 6.2.6 产业链进展 . 55 6.3 无线网建设策略 . 56 6.4 无线网组网方案 . 57 6.4.1 无线网规划 . 58 6.4.2 无线网建设 . 62 7 承载网建设要点 . 66 7.1 承载网架构 . 66 7.1.1 组网架构 . 66 7.1.2 承载需求分析 . 68 7.2 承载网关键问题 . 70 广东省电信规划设计院有限公司 III 7.2.1 技术路径选择 . 70 7.2.2 过渡期的建设方案 . 74 7.2.3 CRAN部署的影响 . 76 7.3 承载网建设策略 . 76 7.4 承载网组网方案 . 78 7.4.1 网络 层次及 组网架构 . 79 7.4.2 前传 承载建设方案 . 80 7.4.3 中传 /回传 承载建设方案 . 82 7.4.4 核心 层传输 网建设方案 . 84 7.4.5 时间同步 建设方案 . 84 8 总结与展望 . 85 附录 1：正文未做说明的缩略语 . 87 广东省电信规划设计院有限公司 1 1 引言 纵观 移动通 信 的 发 展 ， 移动 语音初生于 1G、发 展 于 2G、成熟于 3G、转型于 4G， 移动 数据则由 2G萌生、 3G催生、 4G发 展 。至 4G时代，人 -人 通 信以 视频 直播 为 标 志达到 其业务 型 态的 一个高峰， 通 信 业务的 拓 展 将踏 入 更为广阔 的 人 -机 通 信、机 -机 通 信 的 物联 网 （ IoT）领域。 5G致力于应对 2020后 多 样 化 差异 化业务 的 巨 大 挑战，满足超高速 率 、超低时延、高速 移动 、高 能 效和超高流量 与 连 接 数密度等 多 维 能 力 指标 。将整个信息 通 信 业 更紧密地 与 各行各 业 乃至整个社会 连 结在 一 起 ，为社会 经济 的 发 展 做出 更 大的 贡献 和前 几 代 移动通 信 技术 一样， 5G的 发 展 有着 演进 和 创新两条 主线 。 5G的演 进主线 将 带来 更 极 致 的 数据 业务体 验 和更 大的网络系 统容 量， 5G的 创新 主线 则 将 开启真正 全 新 的 物联 网 时代 并奠定“万 物 互 联 ” 的 基础 。 5G和人 工智 能 （ AI） 将 共 同成为信息时代数据 主 驱 动 力 的 引擎 ， 推 动 各传 统 行 业 在 数 字 化 、 智 能化 、 高速 化的影响 下 进 行转型， 从而诞 生 出 全 新 的 社会 经济 模 式 。 作 为 改变世界 的技术 ， 5G将催生各行 业的 不断创新 ， ICT、 媒体 、 金 融 、 保 险在 数 字 化 发 展 曲 线 中 已经独占鳌头 ， 零售 、 汽车 、 油气 化 工 、 健康 、 矿 业 、 农 业 等 也在加 速 其进 程； 5G将 全面构 筑经济 社会数 字 化 转型 的关键 基础 设 施 ， 从 线 上 到 线 下 、 从消费 到生 产 、 从平台 到生 态 ， 5G将 向 经济 社会各领域 的 扩散 渗透 ， 孕育新兴 信息 产 品 和 服务 ， 重塑 传 统 产业 发 展模 式 。 根 据中 国 信息 通 信 研究院 （以 下 简称 “ 信 通 院 ” ） 预测 ，到 2030年 ， 我 国 5G带 动的 直 接产 出 和间 接产 出 将 分 别 达到 6.3万 亿元 和 10.6万 亿元 。 在 5G商用 初 期 ，以 运营商 网络建设 拉 动 为 主 ， 预 计 2020年 网络设备 和 终端 设备 收 入合计 约 4500亿元 ， 占 直 接 经济 总产 出 94%；在 5G商用 中 期 ， 终端 设备与 信息 服务 放 量， 预 计 到 2025年 将 总计 达 2.1万 亿元 ， 占 直 接 经济 总产 出 64%；在 5G商用 中后 期 ，信息 服务 占 主 导 ， 预 计 2030年 互 联 网 信息 服务 收 入 达到 2.6万 亿元 ， 占 直 接 经济 总产 出 的 42%。 广东省电信规划设计院有限公司 2 2018年 12月 19日 至 21日 ，中 央 经济工作 会 议 在 北京举 行，会 议 重新定 义了 基础 设 施 建设 ， 把 5G、人 工智 能 、 工 业互 联 网 、物联 网 定 义 为 “新 型 基础 设 施 建设 ” ， 随 后 “加 强 新 一代信息 基础 设 施 建设 ” 被列 入 2019年政府 工作 报告 。 2019年 6月 6日 ，中 华 人 民 共 和 国工 业 和信息 化部 （以 下 简称 “工 信 部 ” ） 向 中 国 广 电 、中 国 电 信、中 国 移动 、中 国 联 通 发 放了 5G商用牌照 ， 标 志 着 我 国 正式 进入 5G商用元年 ， 也 标 志 着 广 电 行 业 开 始迈 入全业务通 信 运营商 的 行 列 。 苗圩 部 长 要求 基础 电 信 企 业要 深 入 学习贯彻习近 平新 时代中 国 特色 社会 主 义思想 ， 坚决贯彻党 中 央 、 国 务 院决 策部署 ， 加 快 5G商用 步 伐 ， 推 动 我 国 5G高 质 量发 展 ，更 好支撑 服务 数 字 中 国 建设 ， 促 进 社会 经济 发 展 。 要求获得 5G牌照 的企业以市场和业务为导向，积极推进 5G融合应用和创新发展，聚焦工业互联 网、物联网、车联网等领域，为更多的垂直 行 业 赋能赋智 ， 促 进 各行各 业 数字 化 、网络 化 、 智能化 发展 。 国 家 广播 电 视总 局举 全系 统 、 全 行 业 之 力， 谋 划 广播 电 视网与 5G移动网融 合 发 展的 新 模 式 ， 实 现电 视大 屏 与移动 小屏交 互融通 ， 重塑 广播 电 视 传播 格局 ， 努 力 做 大 做 实 智 慧 广 电 业务 ， 在 更 好 满足人 民群众美好 视 听 生 活 新 期 待 的 同时， 为 政 务 、 商 务 、 教 育 、 医疗 、 旅游 、 金 融 、 城市 管理 、物联 网 、 车 联 网 等 垂 直 领域 提供 新 的 支 持 ，更 好 服务 数 字经济 和 智 能 社会发 展 。 5G网络 将 做 为 基础 承载 以 上 所 有 的 愿 景 和 需求 ， 先 进的技术 、 多 样 性 的需 求 和 日 益复杂 的建设 环境 将 带来 更 多 更 大的 挑战和机 遇 。 本白皮书尝试尽可 能 系 统 全面 地 阐述 我 们 作 为 工程 咨询 机 构 对 5G网络建设 （ 包括 网络规划 和 实 施 落 地 环节 ） 方面 当 前 的 理解 和 建 议 ，以 期 抛砖 引 玉 ， 期 待 各 方 同 仁 的 探讨 、 批评 和 指 正 ， 共 同为 5G这项事 业 贡献 一 份 力量。 广东省电信规划设计院有限公司 3 2 广电 5G发展驱动 因素 2.1 政策驱动 2019年 7月 30日 ，中 共 中 央政 治 局 召 开 会 议 ， 提 出“加 快 推 进 信息 网络 等 新 型 基础 设 施 建设 ” 。 2020年 3月 ，中 共 中 央政 治 局 常 务 委员 会 召 开 会 议 提 出 ， 加 快 5G网络 、数据中 心 等 新 型 基础 设 施 建设进 度。 2020年 3月 6日 ， 工 信 部 召 开加 快 5G发 展 专题 会， 加 快 新 型 基础 设 施 建设 。 5G作 为 支撑 经济 社会数 字 化 、 网络化 、 智 能化 转型 的关键 新 型 基础 设 施 ， 不 仅 在 助 力 疫情防控 、 复 工 复 产 等 方面 作 用 突 出 ，同时， 在 稳投资 、 促 消费 、 助升 级 、 培植 经济 发 展 新 动能 等 方面 潜 力巨 大 。 工 信 部要求 各 运营商 充 分 认识 加 快 5G发 展的 重 要 性 、紧 迫性 ， 科 学把 握 5G发 展面 临 的 新 形 势 新 要求 ， 务实 推 动 5G 加 快 发 展 。一 是 加 快 网络建设 ， 统 筹抓 好 疫情防控 和 复 工 复 产 ， 认 真 落 实分 区 分 级精准防控 要求 ， 加 快 5G网络建设 步 伐 。 二是 深 化融合 应 用 ， 丰富 5G技术 应 用 场 景 ，发 展 基 于 5G的 平台经济 ， 带 动 5G终端 设备 等 产业 发 展 ， 培 育新 的 经济 增 长 点 。 三是壮 大产业 生 态 ， 加 强 产业链 上下 游企 业 协 同发 展 ， 加 快 5G关键核 心技术 研 发， 扩 大 国 际 合 作 交 流， 持续提升 5G安 全 保 障水 平 。 2020年 2月 25日 ，中 宣 部 印 发 4号文 全 国有 线 电 视网络 整 合 发 展实 施 方案 ， 提 出 以行 政 推 动 力 +市 场 化形 式 ，中 国 广 电 牵 头 主 导 ，联 合 省 网 公司 、战 略 投资 者 共 同 组建 中 国 广 电 网络 股 份 公司 ， 进 行 国 网 整 合 。同时 建 立具 有 广 电特色 的 5G网络 ， 实 现 “ 全 国 一 网 ” 和 5G的融合 发 展 。 保 证省 网 公司 在“ 十 三 五 ” 末 进 入 股 份 公司 ，同时 要求 完 成 “ 一 省 一 网 ” 整 合 。 与 5G建设 相 关的 任 务 包括 : 1、 实 现 全 国 一 网 :中 国 广 电 以 5G牌照 资 质 、 频率 等 资 源 进入 股 份 公司 ，以 股权 、 现 金 等 资 产 出 资 ； 省 网 公司原 则 上 采 用 认 缴 方 式 携 网入 股 ； 战 略 投资 者 采 用现 金出 资 。 广东省电信规划设计院有限公司 4 2、 建 立 统 一 运营 管理 体系 :股 份 公司 组建 后， 省 网 公司 成为 股 份 公司 的 控 股子公司 ， 建 立 有 线 电 视网络 和广 电 5G网络 统 一 运营 管理 体系 。 3、 加 快 广 电 5G发 展 步 伐 :加 快研究 确 定 广 电 5G网络建设 协 同 推 进技术路线 。 有 线与 广 电 5G协 同发 展 ， 经 营 管理 体 制 融合 发 展方案 。 4、 推 进 有 线 、 无线 、 卫星 协 同发 展 :建 立适 应 新 时代 互 联 互通 、 跨 网 、 跨 屏 、 跨 终端 的多功能 国 家 数 字 文 化 传播 网 。 5、 实 施“智 慧 广 电 ” 战 略 :为 用 户 提供 超高 清 (4K/8K)， VR、 AR、物联 网 等 新 业务 。 2.2 技术驱动 为 了 满足 增 强 的移动 宽 带 （ eMBB） 场 景需求 ，传 统 4G空口 可 通过 更 多的载 波聚 合 和 多天线 增 强 实 现 更高 吞吐 率 ； 通过多 连 接 、 多 RAT融合 持续增 强 技术实 现 更 好 的 异 构组网 和 用 户 体 验； 通过 更 加 灵 活 的频 谱使 用 增 加 可 用 频率总 量和 频率 利 用 效 率 。 但如果 要 达到 10Gbps峰 值 速 率 ， 还 是 必须 引 入 5G新 空口 和 新 技 术 特 性 。 为 了 满足 海 量机 器类 通 信（ mMTC） 场 景需求 ， 需要设计全 新 的 针 对低 功 耗 、 大 连 接 、低成 本 、 深 度 覆盖 的 5G物联 网 新 空口 ， 针 对物联 网业务 特 性 设计全 新 的系 统带 宽 ， 选择合 理 的载 波 设计 ， 优 化实 现 信 令 过 程 和 业务过 程 ，以 极 低 的 成 本 满足 未 来 千 亿 连 接的 物联 网 广 泛普 及 使 用 的需求 。 为 了 满足超高 可 靠 与 低时延 通 信（ uRLLC） 场 景需求 ，拓 展 车 联 网 、 工 业 控 制 等 场 景 ， 4G增 强 很难 满足 1ms空口 时延以及 99.9999%可 靠 性 的需求 。 所 以 需要 引 入 5G新 空口 ， 引 入 新 的载 波 设计 ， 缩短子帧 长 度， 支 持 新 的 调 度和 资 源 分 配 模 式 ， 新 的组网形态 和 端 到 端 传输 方 式 等以 缩短 时延，同时 引 入 先 进的 编码调 制 ， 先 进的 传输 方 式 以 提 高传输 的 可 靠 性 。 广东省电信规划设计院有限公司 5 3月 19日 ， 移动通 信 国 际 标 准 组 织 3GPP第 87次 接入网全 会 闭幕 ，中 国 广 电 700MHz频 段 2 30/40MHz技术 提 案 获采纳 列 入 5G国 际 标 准 ，成为 全 球首 个 5G低 频 段 （ Sub-1GHz） 大 带 宽 5G国 际 标 准 ， 编号 为 TR38.888。 5月 16日 ， 工 信 部 （ 工 无 函 2020232号 ） 依申请 向 中 国 广 电 颁 发 了 频率 使 用 许 可 证 ， 许 可 其 使 用 703-733/758-788MHz频 段 分 批 、 分 步 在 全 国 范围内 部署 5G网络 。 7月 3日 ,国 际 标 准 组 织 3GPP宣 布 5G标 准 R16版 标 准 冻 结 ,标 志 5G第 一个 演进 版 本 标 准 完 成。 其 中 R16版 本 主要 持续 优 化 5G性 能 ， 关 注远 端 基 站干扰 管理 ， 5G 无线 回传， 大规模天线 增 强 ， 终端 节 能 ，高 铁射 频 性 能 增 强 等 ； 提升 服务 垂 直 行 业能 力， 关 注 NRV2X、 uRLLC， IIoT（低成 本 、中高速 率 物联 网 ）、 米 级 空口 定 位 能 力 ； 探 索 网络 智 能化 ， 关 注 大 数据 采 集 与 应 用 基 本 功能 。 2.3 业务驱动 提 速 降 费 ， 市 场 竞争 导 致流量 快 速 增 长 ， 2020年 5月 份 ， 我 国 户 均 移动互 联 网接入 流量 (DOU)首 次 突 破 10GB大关 ，达到 了 10.05GB。 相 比 于 2019年 5月 份 的 7.81GB， 这 一数 字 增 长了 28.8 。 2020年 1-5月 ， 我 国 移动互 联 网 累 计 流量达 611 亿 GB，同 比 增 长 35.2 ， 其 中 通过 手 机 上 网的 流量达到 590亿 GB，同 比 增 长 31.1 ， 占 移动互 联 网总 流量 的 96.6 ，到 了 2020年 ，传 统 的 4G网络 将 难 于 承 受 。 同时， 5G是 流量 爆 发 的 时代， 韩 国在 5G推出 的 半 年 时间 内 ， 仅 靠 高 清 视频 、 直播等 既 有 业务 ， 实 现 人 均 流量 DOU近 3倍 增 长 。 未 来 随 着 未 来 云 游 戏 、 AR/VR、 车 联 网 、 工 业互 联 网 等应 用 的 普 及， DOU有 望 实 现 十 倍 以 上 增 长 。 2020年 3月 24日 ， 工 业 和信息 化部 下 发 关 于 推 动 5G加 快 发 展的通 知 （ 工 信 部通 信 2020 49号 ）， 提 出 丰富 5G技术 应 用 场 景 ： 广东省电信规划设计院有限公司 6 1、 培 育新 型 消费 模 式 。 鼓励 基础 电 信 企 业通过 套餐 升级 优 惠 、信 用 购 机等 举 措 ， 促 进 5G终端 消费 ， 加 快用 户 向 5G迁 移 。 推 广 5G+VR/AR、 赛 事 直播、 游 戏 娱乐 、 虚拟购 物等应 用 ， 促 进 新 型信息 消费 。 鼓励 基础 电 信 企 业 、广 电 传 媒 企 业 和 内 容 提供 商 等 加 强 协 作 ， 丰富 教 育 、传 媒 、 娱乐 等领域 的 4K/8K、 VR/AR等 新 型 多媒体 内 容 源 。 2、 推 动 “ 5G+医疗 健康”创新 发 展 。 开 展 5G智 慧医疗 系 统 建设 ， 搭 建 5G智 慧医疗 示 范 网 和 医疗 平台 ， 加 快 5G在 疫情 预 警 、 院 前 急救 、 远 程 诊 疗 、 智 能影 像 辅 助 诊 断 等 方面的 应 用 推 广。 进 一步 优 化 和 推 广 5G在 抗击 新 冠肺炎 疫情 中 的 优 秀 应 用 ， 推 广 远 程 体 检 、 问诊 、 医疗 辅 助 等 服务 ， 促 进 医疗 资 源 共 享 。 3、 实 施“ 5G+工 业互 联 网 ” 512工程 。 打造 5个 产业 公 共 服务 平台 ， 构建 创 新 载体 和 公 共 服务能 力 ；加 快 垂 直领域 “ 5G+工 业互 联 网 ” 的 先 导 应 用 ， 内 网建 设 改 造 覆盖 10个 重 点 行 业 ； 打造 一 批 “ 5G+工 业互 联 网 ” 内 网建设 改 造 标 杆 网络 、 样 板 工程 ， 形 成至 少 20大 典 型 工 业 应 用 场 景 。 突 破 一 批 面向 工 业互 联 网 特 定 需 求的 5G关键技术 ， 显著 提升 “ 5G+工 业互 联 网 ” 产业 基础 支撑 能 力， 促 进 “ 5G+ 工 业互 联 网 ” 融合 创新 发 展 。 4、 促 进 “ 5G+车 联 网 ” 协 同发 展 。 推 动 将 车 联 网 纳 入 国 家 新 型信息 基础 设 施 建设 工程 ， 促 进 V2X规模部署 。 建设 国 家 级 车 联 网 先 导 区 ， 丰富 应 用 场 景 ， 探 索 完 善 商 业模 式 。 结 合 5G商用 部署 ， 引 导 重 点 地 区提 前 规划 ， 加 强 跨 部 门 协 同， 推 动 5G、 V2X纳 入 智 慧城市 、 智 能 交 通建设的 重 要通 信 标 准 和 协 议 。 开 展 5G-V2X 标 准 研 制 及 研 发 验 证 。 5、 构建 5G应 用 生 态系 统 。 通过 5G应 用 产业方 阵 等 平台 ， 汇 聚 应 用 需求 、 研 发、 集 成、 资本 等各 方 ， 畅 通 5G应 用 推 广 关键 环节 。 组 织第 三 届 “ 绽 放 杯 ” 5G 应 用 征集 大 赛 ， 突 出 应 用 落 地 实 施 ， 培 育 5G应 用 创新 企 业 。 推 动 5G物联 网 发 展 。 以 创新 中 心 、联 合 研 发 基 地、 孵 化 平台 、 示 范 园 区 等为 载体 ， 推 动 5G在 各行 业 各领域 的融合 应 用 创新 。 广东省电信规划设计院有限公司 7 2.4 竞合驱动 2019年 9月 9日 ，中 国 电 信 与 中 国 联 通 签 署 5G网络 共 建 共 享框 架合 作 协 议 书 ， 协 议 中 约 定 双 方 在 全 国 范围内 合 作共 建 一 张 5G接入网络 。 双 方划 定 区 域， 分 区 建设 ，各 自负责 在 划 定 区 域 内 的 5G网络建设 相 关 工作 。 5G网络 共 建 共 享 采 用 接入网 共 享 方 式 ， 核心网 各 自 建设 ， 5G频率 资 源 共 享 。 2020年 5月 20日 下 午 ，中 国 移动 公 告 ， 母 公司 中 国 移动通 信 集团 有 限 公司 （ 简 称 “ 中 国 移动 ” ） 与 中 国 广播 电 视网络 有 限 公司 （ 简称 “ 中 国 广 电 ” ） 订 立 有 关 5G共 建 共 享 之 合 作 框 架 协 议 ， 双 方 将 开 展 5G共 建 共 享 以及 内 容 和 平台 合 作 ， 共 同 打造 “ 网络 +内 容” 生 态 。 三 大 运营商 都 在加 快 5G建设进 度，中 国 电 信 正在推 动与 中 国 联 通 5G的 共 建 共 享 ， 双 方 5G相 关 投资 计划 约 803亿元 ，力 争 到 2020年 底 建 成 30万 个 5G基 站 ， 覆 盖 全 国 所 有 地 级 以 上 城市 ， 实 现 5G独 立 组网全 球首 发 商用 。中 国 移动 2020年 5G 相 关 投资 计划 约 1000亿元 ，将 新 建 25万 个 5G基 站 ， 实 现 地 级 以 上 城市 规模 商用 ， 通过 加 强 4/5G协 同和 加 强 向 SA演进 ， 有 效满足 ToC、 ToB市 场 需求 。 随 着 5G时代 的 到