面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第1页, 共21页 面向5G的 室内覆盖数字 化演进白皮书 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第2页, 共21页 面向5G的室内覆盖数字化演进白皮书 1 概述 数字化技术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。促进数字化进程的关键技术包括软件定义设备、大数据、云计算、区 块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等。 而连接一切技术的是 –通讯网络 。 正如2G伴随 语音， 3G伴随数据， 4G伴随移动 互联网 ，人们 对5G的期盼则 是： 以超大带宽、超低时延 和超强连接的能力， 使能 全行业数字化， 成为社会 基础的生产力。 统计表明，目前 4G移动网络中超过 70%的业务发生在室内场景。伴随 5G业 务种类持续增多和行业边界不断扩展，运营商室内移动 网络 将更加 重要 ，是运 营商 在5G时代 的核心竞争力之一 。面向5G的室内 覆盖 数字化 网络DIS（Digital Indoor System ），也 须朝为未来5G业务 提供 基础能力的方向 进行 建设。 本白皮书将 从5G室内业务 推动 室内建网 角度 描述室内数字化 网络的 5G演进 思路 和相关 技术。 2 5G室内网络演进的驱动力 4G承载的是 “移动互联网 ”，而 人们 对5G的定位 不仅仅是 能为 用户提供更 好体验和更多业务的 eMBB 网络，还是连接行业的网络 。 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第3页, 共21页 5G将不仅仅 是简单的一张通讯网，而是作为底层网络深入到社会各行各 业。增强现实（ AR）、虚拟 现实 （VR）、 自动 驾驶、 智慧家庭 、无线 医疗 、 远程教育、 新社交网络、 个人AI辅助、 工业 制造和 物联网 等业务领域 将会得到 5G技术的支撑 。这意味着 5G时代 的业务场景 与4G相比差异巨大，更加丰富 。 ITU要求 支撑 上述 业务 网络 满足 峰值10Gbit/s 、时延1ms、每平方千米 1百 万连接数等 关键 技术要求 。而仅仅 靠4G网络 的升级 扩容，远远不能 达到 要求。 下面 从几个典型的 未来 室内 业务 的角度描述 业务 对于5G的需求程度。 2.1 VR/A R：需求网络高速率和低时延 VR/AR是典型 的高带宽 、低时延业务，通常发生在室内。 为了 满足越来越 多的应用场景 体验 ，设备 移动性 是需要 考虑的 其中 一项重要指标 ，这就需要设 备通过 无线网络传输。另外 ，VR/AR 业务 强依赖于 实时 计算机 图像 渲染和建 模， 需要大量的数据传输、存储和计算功能，这些数据和计算密集型任务如果 转移到云端，就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。 高质量 VR/AR 内容处理走向云端，满足用户日益增长的体验要求的同时降 低了设备价格， VR/AR 将成为移动网络最有潜力的大流量业务。虽然现有 4G网 络平均吞吐量可以达到 100 Mbps ，但一些高阶 VR/AR 应用需要更高的速度和 更低的延迟。 表2-1 VR 业务 的网络需求 下行 上行 业务 VR Cloud VR 高清视频 Pre-VR 入门级 VR 高级 VR 终极 VR 入门级VR 终极VR 分辨率 4K/30 帧 8K/30帧 12K/60帧 24K/120帧 1080P/60 ~90 帧 6600*6600 /120帧 2K/30帧 编码速率 16 Mbps 64 Mbps 279 Mbps 3.29 Gbps 70~130Mbps ~5Gpbs 6.7 Mbps 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第4页, 共21页 传输带宽 25Mbps 100 Mbps 419 Mbps 4.93 Gbps 100~150Mbps ~6.5Gbps 10Mbps 2.2 新社交网络：高清视频需求大带宽 新社交 网络的最明显的 特征 是视频在社交中占据的比例越来越大，对视频 的清晰程度要求越来越高。 移动视频业务不断发展，从 以前 用户 直接 观看点播 视频 到现在 不同 渠道 观看 各种实时直播内容 。室内赛场、演唱会现场甚至是个 人直播场景， 视频 直播 对网络的容量提出了 更高 的要求。 智能手机内置软件 依靠移动直播视频平台，可以保证主播和观众互动的实 时性，使这种新型的“一对多”直播通信比传统的“一对多”广播更具互动性 和社交性。另外，观众之间的互动也为直播视频业务增加了“多对多”的社交 维度。 表2-2 高清视频业务的 网络需求 业务 入门级4K 标准4K 超高清4K 8K视频 分辨率 4K/30帧/8bit 4K/60帧/10bit 4K/120帧/12bit 8K/120帧/12bit 编码速率 (Mbps) 25~30 25~35 25~40 50~80 带宽需求 (Mbps) ≥30 ≥50 ≥50 ≥100 2.3 个人 AI辅助：低时延提升系统反馈实时性 伴随着智能手机市场的成熟，可穿戴和智能助理有望引领下一波智能设备 的普及。 当前 由于电池使用时间，网络延迟和带宽限制，个人可穿戴设备通常 采用Wi-Fi或蓝牙进行 连接，需要经常与计算机和智能手机配对，无法作为独立 设备存在。 5G将同时为消费者领域和企业业务领域的可穿戴和智能辅助设备提供机 会。可穿戴设备将为制造和仓库工作人员提供“免提”式信息服务。云端 AI使 可穿戴设备具有 AI能力，如搜索特定物体或人员。 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第5页, 共21页 图 2-1 导盲 头盔 在消费者领域，导盲头盔可以利用 计算机视觉、三维建模、 室内 实时导航 和定位技术为盲人 在室内 提供新的“眼睛”， 5G网络在带宽能力和时延能力上 为导盲提供基本的网络服务。 图 2-2: 5G使能的可穿戴设备 对网络要求 （来源 : ABI Research ） 2.4 智能制造：低时延满足制造需求 工业4.0的核心是 智能 制造 。未来 ，智能生产需要提升柔性、灵活性、资源 效率、降低成本和产品质量 。其中 ，灵活性则要求 大部分制造 设备 摆脱 线缆传 输限制， 处于 一种“自由 ”的稳定 无线环境中。 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第6页, 共21页 对于最新最尖端的智 能制造应用，灵活、可移动、高带宽、低时延和高可 靠的通信是基本的要求 。 图 2-3 智能 制造场景分类 （来源 ：ABI Research ） BOSCH 公司 认为 ，智能制造工厂 的主要场景是 物流 机器人， 动作 控制 ，模 块化 制造单元， 移动 人机接口， 增强 现实 ，无线 传感器 网络等。 而工业 4.0对于 网络的诉求 是： 动作 控制 安全 物流 环境 监控 增强 现实 时延（周期 ） 250us -1ms ~10ms 100ms 10ms 数据速率 Kbit/s – Mbit/s < 1Mbit/s Kbit/s Mbit/s – Gbit/s 典型 数据包 大小 20-50 byte 64 byte 1-50 byte >200 byte 表2-3 BOSCH 对工业4.0 网络 需求的判断 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6-25 第7页, 共21页 2.5 无线医疗：大带宽和低时延 辅助远程诊断 在过去 5年，移动互联网在医疗设备中的使用正在增加。医疗行业开始采用 可穿戴或便携设备集成远程诊断、远程手术和远程医疗监控等解决方案。 通过5G连接到 AI医疗辅助系统，医疗行业有机会开展个性化的医疗咨询服 务。人工智能医疗系统可以嵌入到医院呼叫中心，家庭医疗咨询助理设备，本 地医生诊所，甚至是缺乏现场医务人员的移动诊所。它们可以完成很多任务：  实时健康管理，跟踪病人，病历，推荐治疗方案和药物，并建立后 续预约；  智能医疗综合诊断，并将情境信息考虑在内，如遗传信息，患者生 活方式和患者的身体状况；  通过AI模型对患者进行主动监测 ，在必要时改变治疗计划。 移动运营商可以积极与医疗行业伙伴合作，创建一个有利的生态系统，提 供IoMT （Internet of Medical Things ）连接和相关服务，如数据分析和云服 务等，从而支持各种功能和服务的部署。 远程诊断是一类特别的应用，尤其依赖 5G网络的低延迟和高 QoS 保障特 性。 表2-4 远程诊断 对网络的诉求 无线医疗业务 阶段 数据速率 时延 远程内窥镜 光学内窥镜 12 Mbps 35 ms 360° 4K+ 触觉反馈 50 Mbps 5 ms 远程超声波 半自动，触觉反馈 15 Mbps 10 ms AI视觉辅助， 触觉 反馈 23 Mbps 10 ms 面向 5G的室内覆盖数字化演进白皮书 2018 -6