室内数字化面向 5G演进白皮书 2017年11月 由 GSA与华为携手贡献 Copyright © >>1 室内数字化面向 5G 演进白皮书 The contents of this document are the property of GSA and are protected by copyright and other intellectual property rights. All rights reserved. Reproduction of this publication in part for non-commercial use is allowed if the source is stated. For other use, and any other enquiries, please contact: GSA Secretariat Email: info@gsacom.com Tel: +44 (0) 1279 439 667 GSA cannot and does not warrant the accuracy, completeness, currentness, non- infringement, merchantability or suitability for a particular purpose of the contents herein. Acknowledgements This report benefits greatly from the insights and experiences kindly contributed by the GSA's members and community, in particular, the Executive Members Huawei.目录 1. 前言 1 2. 概述 2 3. 室内网络 5G演进面临的挑战 3 3.1. 业务需求的挑战 3 3.2. 当前网络要准备好容量高速增长的挑战 4 3.3. 采用更高频段后，室内覆盖不足的挑战 5 3.4. 智能运维的挑战 6 3.5. 小结 6 4. 面向 5G室内演进方案 6 4.1. 室内 5G目标网 6 4.1.1. 5G 网络指标要求 6 4.1.2. 室内 5G网络分层 7 4.2. 迈向 5G目标网的 3个步骤 8 4.3. 各种室内覆盖技术面向 5G演进的能力对比 9 4.4. 新型数字化室分系统具备哪些特征 10 4.5. 新型数字化室分满足室内网络 5G演进的各种需要 11 4.5.1. 传统室分压抑流量，数字化室分释放并满足业务增长的需求 11 4.5.2. 传统室分容量受限，数字化室分易于 MIMO多通道演进 12 4.5.3. 数字化室分易安装，可视化运维 12 4.5.4. 数字化室分使能丰富的增值业务 13 4.5.5. 数字化室分易于演进 13 4.5.6. 数字化室分能更好的保护投资 13 4.6. 小结 13 5. 加速 5G数字化小站技术创新，强化产业链合作 14 5.1. 数字化室分最新技术创新 14 5.1.1. nTnR 14 5.1.2. 小区分裂 15 5.1.3. 非授权频谱应用 16 5.1.4. 多运营商共享 16 5.1.5. MEC 提供增值业务 17 5.2. 主流厂家集体转型，构建室内数字化新生态 17 5.3. OTT 厂家加入室内数字化产业，为用户提供更多业务与应用 18 5.4. 数字化正逐步成为运营商室内建网新标准 19 5.5. 小结 19 6. 总结 20 前言 移动宽带连接已经走向成熟， 4G / LTE 作为有史以来发展最快的移动技术，能随时随地为用户提供服务 和内容，并持续增加用户体验。 4G / LTE 及其 LTE-Advanced 和LTE-Advanced Pro 的技术将持续存在并演进，并成为 5G所依托的基础。 5G还将带来移动频谱的扩展，这些频谱中的大部分将来自于毫米波频段，这就对室内覆盖方面提出了挑战， 这也是行业和 GSA成员所关注的其中一个挑战，在本白皮书中，我们将具体展开讨论。 我们认为，移动产业要获得成功，必须能提供完善的室内覆盖，更多的数据流量需求将在室内爆发，并 持续扩大，而且至今丝毫没有减少的迹象。 ——Joe Barrett, GSA CEO >>1 室内数字化面向 5G 演进白皮书概述 移动通信网络正在高速发展，根据思科 VNI Mobile统计，2017 年移动通信数据流量消耗 是2015年的 2倍 ，达到 11 Exabytes/ 月， 而 到了 2021年更将达到 49 Exabytes/ 月。全球著 名的信息技术咨询提供商 IDC(国际数据公司， International Data Corporation，简称 IDC)预测， 2017年全球智能手机出货量将达到 15.2亿台。快 速市场增长对移动网络提出了容量更高、体验更好、 速度更快、价格更优的要求。 统计表明，目前 4G移动网络中超过 80%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，业界预测未来超过 85%的移 动业务将发生在室内场景，因此运营商室内移动网 络能力至关重要，是 5G时代的核心竞争力之一。 如何打造面向 5G的室内移动网络？ 5G室内 网络的建网标准和基础业务能力是什么？如何把握建设 5G室内网络的演进路线和时间节奏？这些问 题成为业界亟待讨论的核心议题，这篇白皮书聚焦 室内移动通信网络，尝试分析和回答这些问题。 从4G向5G时代演进过程中，室内网络会面 临众多挑战，比如：用户体验、容量提升、网络覆 盖、智能运维、频谱利用等。当前几种主流的室内 移动网络方案，哪一种更能适应未来的演进？白皮 书通过对比和技术分析，得出了新型数字化网络是 面向 5G演进的最佳选择的结论，并推导出室内数 字化网络的特征。同时，白皮书还从运营商的角度， 给出了室内网络面向 5G演进的建议。 同时，白皮书还认为产业至关重要，目前，运营 商，电信厂家，集成交付商，业务提供商都意识到只 有室内数字化才能满足未来的移动通信需求，因此， 产业各方急需加速 5G数字化小站技术创新，强化产 业链合作，共同推动室内数字化产业走向繁荣。 2<< 室内数字化面向 5G 演进白皮书室内网络 5G演进面临的挑战 3.1.业务需求的挑战 传统移动通信网络以语音和数据业务为主， 5G 时代移动通信业务的种类更加多元化。如表 1 所示， 5G时代各种典型业务从多个维度都对网络提出了挑 战，比如： a. High Speed 以虚拟现实和高清视频业务为代表的 5G新业务 对网络带宽提出了前所未有的挑战，单个无线连接 所消耗的流量大幅增加，达到人均 100Mbps 连接速 率的需求。 b. High Flexibility 热点区域的 5G业务对网络资源的需求变化大， 对网络动态扩容和智能适配要求更高。 c. Massive Connectivity 5G时代以物联网为代表的移动连接业务大量普及，带来海量无线连接和高密网络拓扑分布，对网 络的抗干扰和运营维护带来巨大挑战。 d. Latency Sensitive 5G时代以触觉互联网、远程医疗和智能制造为 代表的低时延业务对网络传输的时延提出前所未有 的挑战。极限情况的传输时延达到了 1ms以下，是 目前 4G网络传输时延的百分之一，需要 5G网络从 架构上变革满足相应的需求。 e. High reliability 部分高速移动业务在 5G单站短距通信半径的特 征下在通信高可靠性满足度的挑战巨大。 f. Openness 5G业务向公共领域和垂直行业的扩展，要求 5G网络必须是一张开放的网络，需要网络切片等技 术满足 5G业务多样化的需求。 表1 5G移动业务场景对照 Category Characteristics 5G Mobile Service Scenarios Immersive Reality High speed Virtual Reality Augmented RealityMassive Content/ Video Streaming Intelligence High flexibilityUser centric computingCrowded area Service Omnipresence Massive onnectivity IoT Smart City LBS (Positioning) Low Latency Latency sensitive Tactile Internet Remote Surgery Smart Manufacturing Mobility High reliability DroneV2X/Smart TransportationRobot Teleoperation Publicness Openness Disaster monitoringEmergency servicePublic safety/ Private safety Source: 5G Service Roadmap 2022, 5G Forum, 2016 >>3 室内数字化面向 5G 演进白皮书3.2. 当前网络要准备好容量高 速增长的挑战 我们处于一个移动互联网高速发展的时代，物 联网、高清视频、 AR/VR等越来越多的移动新业 务对网络提出了大