1、 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 中國聯通中國聯通 2019 年年 6 月月 目錄目錄 1 引言引言 . 1 1.1 背景背景 . 1 1.2 技術愿景技術愿景 . 2 1.3 白皮書目標白皮書目標 . 2 2 5G 網絡建設挑戰與基站設備演進趨勢網絡建設挑戰與基站設備演進趨勢 . 3 2.1 5G 網絡建設的主要挑戰網絡建設的主要挑戰 . 3 2.2 5G 基站設備演進趨勢基站設備演進趨勢 . 4 3 5G 網絡架構及基站設備功能網絡架構及基站設備功能 . 7 3.1 5G 網絡架構網絡架構 . 7 3.2 5G 基站設備功能基站設備功能 . 7 4 5G 基站設備硬件架構基站設備硬件架

2、構 . 12 4.1 概述概述 . 12 4.2 專用硬件平臺設備專用硬件平臺設備 . 12 4.3 通用硬件平臺設備通用硬件平臺設備 . 15 5 5G 基站設備路標規劃基站設備路標規劃 . 17 5.1 5G 網絡長期演進目標網絡長期演進目標 . 17 5.2 5G 基站設備演進規劃基站設備演進規劃 . 18 6 總結與展望總結與展望 . 22 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 1/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 1 1 引言引言 1.11.1 背景背景 隨著 3GPP 公開發布第一個 5G R15 國際標準，韓國、美國等國家都相繼宣布5G 商用計劃，全球進入 5G 商

3、用網絡部署階段。6 月 6 日，工信部向中國聯通正式頒發 5G 牌照，中國正式進入 5G 商用元年，國內 5G 商用駛入快車道。 與 4G 國際標準不同，5G 國際標準通過候選方案討論、標準討論等過程，最終形成全球統一的標準，從而集中全球產業鏈加快 5G 發展。5G 標準從技術層面競爭，逐步上升到國家綜合實力的競爭，爭奪 5G 標準核心技術和重大技術創新是各國企業的首要目標。 5G 基站設備歷經原型設備、第一代商用設備的發展，主設備廠家正在研發第二代甚至第三代商用設備產品。與 4G 基站設備發展歷程相似，5G 基站設備產品類型充分考慮市場需求和運營商 5G 網絡部署節奏，基本延續“先宏基站，后

4、微站”的研發節奏。5G 基站設備與 4G 基站設備產品規劃也存在不同之處，即 5G基站設備在研發階段已經考慮從專用硬件平臺向通用硬件平臺研發的轉變， 將軟件功能與硬件逐步解耦，從而支持更靈活、高效的部署方式。 隨著 5G 標準凍結和產業鏈的發展，5G 基站設備產品類型也將逐步豐富，從滿足 5G 首發頻段的設備要求， 到逐步考慮 2G/3G/4G 系統重耕頻段的基站設備需求，以及從單一制式基站設備向多制式融合設備演進等。5G 基站設備形態和功能演進需要滿足運營商網絡建設的要求， 基站設備演進要適應運營商網絡部署節奏，同時，基站設備研發應謹慎預留運營商后續幾年演進所需的硬件能力，降低網絡升級的復雜

5、度和不可預知的支出成本。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 2/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 1.21.2 技術愿景技術愿景 基站設備能力演進和設備路標規劃一直都是運營商網絡建設的重中之重。 基站設備能力演進要兼顧無線網絡建設的實際需求以及無線新技術發展方向， 無線網絡長期演進目標必須要適應運營商業務發展需求， 詳細規劃無線網絡的關鍵技術、基站設備產品路標。 本白皮書基于中國聯通無線網絡長期演進需求，按照 5G 商用網絡架構及典型部署場景要求，規劃宏基站、微基站等一系列基站產品，以建設業界領先 5G精品網絡為目標，大力推進建設一張高效、綠色、智能的通信網絡。 1.31.3

6、 白皮書目標白皮書目標 本白皮書根據 5G 網絡架構演進、 關鍵技術路標以及對 5G 網絡建設的主要挑戰，提出了 5G 基站設備硬件架構、設備形態及能力要求，并對 5G 基站設備路標做了目標規劃。通過公開發布中國聯通 5G 基站技術白皮書 ，我們向業界合作伙伴，特別是主設備廠家、微站設備廠家闡述中國聯通對 5G 基站設備演進的思路，號召合作伙伴積極響應中國聯通 5G 基站設備的演進需求， 做好 5G 基站新產品研究工作，并加快新技術、新工藝等在 5G 基站設備中的應用，滿足中國聯通5G 商用建設要求。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 3/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 2

7、 2 5G5G 網絡建設挑戰與網絡建設挑戰與基站基站設備演進趨勢設備演進趨勢 2.12.1 5G5G 網絡建設的主要挑戰網絡建設的主要挑戰 5G 通信系統設計指標與 4G 網絡相比， 各項性能指標大幅提高， 5G 基站設備單站處理能力比 4G 基站設備能力提升了幾十倍甚至上百倍。 隨著 5G 基站設備能力的大幅提高， 對 5G 網絡建設也提出了更高的要求， 5G 網絡建設將面臨新挑戰。 ? 業務需求業務需求多樣化多樣化 5G 網絡的應用市場已拓展到諸多垂直行業，不僅要提供 5G 網絡覆蓋，還需要提供定制化、 差異化的全業務服務， 5G 網絡需要支持網絡切片的定制、 管理等功能。 ? 組網復雜組

8、網復雜難度高難度高 5G 時代將出現 2G/3G/4G/5G 多制式網絡共存的情況，網元數量倍增，5G 網絡的部署需要考慮與現有 2G/3G/4G 網絡之間的互操作、 4G 網元的升級改造等。5G 網絡與其他制式網絡的多網融合發展是網絡建設需要考慮的關鍵問題之一。另外，隨著 5G 網絡向云化網絡架構演進，網元之間的關系更加復雜，5G 網絡的建設、運維等工作將發生根本性的變化。 ? 新增站址需求新增站址需求多多 5G 系統設計目標很高，為了滿足各類超高帶寬、超低時延的業務需求，5G基站數量需要增加，總規模將進一步擴大。新增站址意味著增加建設、投資、維護等費用，也給無線網規劃、建設和維護都帶來成倍

9、增加的工作難度。 ? 配套設施改造難配套設施改造難 (1) 5G 基站對機房空間要求高?，F網 BBU 設備廣泛采用 BBU 堆疊的部署方式，現有機房需要解決 5G BBU 設備的空間需求。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 4/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 (2) 5G 基站對電源的要求。5G 基站設備功耗大幅提高，現有機房電源將不能滿足新增 5G BBU 和 AAU 設備的供電需求，需要對電源等供電設備進行新建或改造。 (3) 5G 基站對天面的要求。5G AAU 設備由于尺寸、體積、重量等都有較大增加，AAU 設備無法與現網 2G、3G、4G 設備共用天面，5G AA

10、U 設備上塔必須使用獨立天面。 (4) 5G 基站對回傳帶寬的要求。5G 基站能提供更高的峰值速率，對回傳網絡帶寬要求也大幅增加。因此，機房傳輸資源必須滿足 5G 回傳對纖芯數量、回傳帶寬、時延等要求。 2.22.2 5G5G 基站設備基站設備演進演進趨勢趨勢 在無線業務寬帶化、 多樣化發展的驅動下， 移動通信網絡經歷了從 2G、 3G、到 4G 的發展歷程，網絡性能持續提升。5G 新技術的飛速發展也推動基站設備的持續演進，基站設備在硬件能力、集成度以及軟件功能等方面不斷提高，向著性能更優、體積更小、綠色智能等方向繼續演進。 5G 商用網絡以面向多樣化、差異化的業務場景為目標，需要靈活滿足高速

11、率、低時延、高流量、大連接數等性能要求。隨著 5G 基站設備的硬件能力和軟件功能進一步快速演進，呈現出通用性、擴展性、多場景適應性、云化、智能化等新的發展趨勢。 圖圖 2 2- -1 5G1 5G 基站設備演進趨勢基站設備演進趨勢 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 5/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 ? 多場景適應性多場景適應性 5G 網絡支持的業務已擴展到垂直行業領域， 5G 初期主要支持 eMBB 業務， 隨著技術的發展，5G 網絡需要全面支持 uRLLC、mMTC 全業務場景。通過端到端的網絡切片管理， 按需部署網絡資源， 支撐各類垂直行業應用以及多樣化的業務需求。

12、? 平臺平臺通用化通用化 多種制式的通信系統將在 5G 時代長期共存。 為了進一步降低運營商的 CAPEX和 OPEX，基站設備硬件平臺要具備兼容不同制式系統的能力，基站設備可以按需開通不同制式，實現通信網絡靈活部署。 基站設備硬件平臺通用化也可以提高設備資源利用率，延長設備生命周期，降低網絡建設成本。 ? 設備高設備高集成集成化化 隨著硬件產業鏈的發展，5G 芯片的處理能力要不斷提高，半導體工藝也需要更新換代，通過采用高性能、高集成度的芯片（如 AISC 大規模應用） ，采用更先進的半導體工藝技術（如 7nm 工藝） ，5G 基站設備的集成度不斷提高，設備體積更小、功耗更低，有利于節約機房空

13、間，降低耗電量和 OPEX 成本。 ? 網絡網絡智能化智能化 無線網絡智能化是未來重要的發展方向。5G 組網中大規模 MIMO、波束賦形等新技術將帶來網絡部署與運維的難度， 隨著人工智能技術的不斷成熟， 人工智能算法將會廣泛應用于無線網絡資源管理、自動配置與優化、 能耗智能管理等方面，從而更高效、更智能、更便捷地實現通信網絡資源的管理與網絡性能優化，降低網絡運維復雜度，降低人力成本，加快構建智能、綠色、高效的全新通信網絡。 ? 設備資源云化設備資源云化 隨著 ICT 融合技術的發展，硬件通用化、軟件云化成為 5G 基站未來的發展趨勢。 目前， 5G 核心網采用虛擬化技術， 基于通用的硬件平臺實

14、現軟硬件解耦。從發展趨勢來看， 無線基站設備向著實現通信協議各層功能與基站硬件解耦的方中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 6/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 向演進。5G 高層協議功能對實時性的要求相對寬松，易于移植到通用硬件平臺（如 X86 服務器） 實現。 未來， 隨著通用硬件性能的提升以及虛擬化技術的發展，底層協議功能也有可能逐步在通用硬件平臺上實現。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 7/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 3 3 5G5G 網絡架構及網絡架構及基站設備基站設備功能功能 3.13.1 5G5G 網絡架構網絡架構 根據 5G 與 LTE

15、網絡的部署關系，3GPP 提出了獨立部署（SA）與非獨立部署（NSA）兩類 5G 組網架構。 SA 架構（3GPP Option2）不依賴與現有 LTE 網絡，5G 網絡是一張完全新建的網絡。如圖 3-1 所示，5G 基站（gNB）直接連接至 5G 核心網（5GC） ，都是新建的 5G 無線網設備和核心網設備。 NSA 架構基于 LTE 與 NR 緊耦合架構，3GPP 提出了多種候選架構，目前業界主要考慮 Option3X 架構，如圖 3-1 所示。LTE eNB 作為主基站連接到 EPC，gNB作為輔基站，核心網與無線基站只存在唯一的控制面連接， 用戶面數據可以通過LTE 基站和 NR 基站

16、的同時發送給用戶。 NG5G核心網NG5G核心網XnNGNG5G基站5G基站SA終端SA終端S14G核心網X2S1NSA終端LTE基站5G基站 圖圖 3 3- -1 1 SASA（Option2Option2）與與 NSANSA（Option3XOption3X）網絡）網絡架構架構 3.23.2 5 5G G 基站設備功能基站設備功能 5G 基站設備功能基于 3GPP 國際標準協議開發， R15 版本于 2019 年 6 月凍結 ASN.1，R16 版本計劃于 2020 年 6 月凍結 ASN.1。按照版本和重點功能特性，5G 基站軟件功能規劃路標分階段支持 R15 和 R16 功能。 考慮到

17、網絡演進，4G 和 5G 網絡仍將長期并存，協同發展。5G 基站功能應包中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 8/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 括 NSA 網絡功能和 SA 網絡功能。其中 NSA 網絡功能用于規范在 Option 3X 架構下 gNB 作為輔站的基本功能；SA 網絡功能用于規范 gNB 獨立組網 Option 2 架構下的基本功能。 圖圖 3 3- -2 5G2 5G 基站設備功能路標規劃基站設備功能路標規劃 3.2.13.2.1 NSA NSA R15R15 版本版本功能功能要求要求 NSA R15 版本要求采用 2018 年 12 月版本。幀結構為 2.

18、5ms 雙周期幀結構，網絡架構采用 Option3x 架構。 3.2.1.1 上行和下行上行和下行分流功能分流功能 下行分流要支持靜態分流功能，也要支持按照業務流量的動態分流功能。 上行分流要支持根據 NR 和 LTE 側的信道質量動態配置主通路，支持按照門限進行上行分流； 分流功能要支持基于 LTE 網絡負荷情況，靈活選擇 LTE 為 NR 分擔部分業務流量，充分利用 4G 網絡資源。 3.2.1.23.2.1.2 自干擾規避功能自干擾規避功能 由于中國聯通 5G 終端存在自干擾問題，可以通過頻域、時域調度算法解決該問題。特定的調度算法可以避免特定頻段 NR 與 LTE 共存場景（1.8GH

19、z LTE+3.5GHz NR）下，由于二次諧波（下行）和交調（上行）對 UE 造成的干擾。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 9/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 3.2.1.33.2.1.3 SSBSSB 波束波束 支持時域上配置 1 至 7 個 SSB 波束，也可以支持靈活配置 SSB 在頻域的位置。SSB 波束可以根據部署場景配置波束類型和數量，應支持 SSB 波束的動態配置和優化。 3.2.1.43.2.1.4 QoSQoS 功能功能 QoS功能是為不同優先級業務提供差異化服務， 結合核心網配置的 QoS 參數、業務優先級、用戶優先級等參數提供差異化服務。 3.2.

20、2 SA R15SA R15 版本版本功能要求功能要求 SA R15 版本以 2018 年 12 月協議版本為基礎，按照協議更新內容，以 3GPP最終修訂版本為準。幀結構采用 2.5ms 雙周期幀結構， 網絡架構采用 Option2 方案。 3.2.2.13.2.2.1 切片功能切片功能 切片功能是 5G 時代拓展垂直行業客戶的必備網絡能力， 如果 5G 網絡不支持該功能， 將無法滿足垂直行業客戶的各種差異化需求。 無線接入網切片的基本功能集包括：核心網 AMF 選擇/重定向，業務切片感知，切片間差異化調度，切片內流量的 Qos 差異化保障等。 3.2.2.23.2.2.2 EPSEPS 回落

21、功能回落功能和和 VoNRVoNR EPS 回落功能是 5G SA 架構的基礎語音方案。語音呼叫回落到 4G 網絡使用VoLTE 來承載 5G 語音。否則，SA 下無法支持語音基礎業務?？臻e態/連接態兩種狀態下，基于切換和基于重定向的 EPS 回落功能是語音方案的必要功能。 VoNR 方案成熟后，5G 語音不需要 EPS 回落到 4G 網絡，可以在 5G 網絡直接發起語音，時延等指標均會優于 EPS 回落方案。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 10/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 3.2.2.33.2.2.3 SSBSSB 波束波束 SSB 波束功能與 NSA R15 S

22、SB 波束功能要求相同。 3.2.2.43.2.2.4 QoSQoS 功能功能 R15 SA 功能中 QoS 參數為 5QI 參數。 3.2.3 SA R16SA R16 版本版本功能要求功能要求 SA R16 版本功能處于標準制定階段，具體功能要求將隨著標準制定進展更新。 3.2.3.13.2.3.1 R16R16 支持的兩種支持的兩種典型典型場景場景 URLLC 類應用場景，例如工業自動化、電力控制等； 5G 車聯網，包括 LTE 和 NR 交叉控制 LTE-V 和 NR-V。 3.2.3.23.2.3.2 R16R16 主要主要功能功能 ? URLLCURLLC 增強功能增強功能 完善物

23、理層、高層功能，進一步提升可靠性和低時延指標； ? CACA 和和 DCDC 增強增強 改進 CA 性能，完善 5G 系統內雙連接應用場景； ? V2XV2X 支持增強 V2X 型應用場景，例如車輛編隊，遠程駕駛等； ? IIoTIIoT 支持無線以太網和時延敏感網絡； ? 解決解決遠端干擾遠端干擾的的增強增強功能功能 解決遠端干擾（如大氣波導干擾）或動態 TDD 產生的干擾的增強功能； ? IABIAB 支持無線回傳/中繼功能，適用于毫米波場景； ? NRNR 定位定位 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 11/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 5G 定位精度增強； ? 無線

24、無線大數據大數據 支持 5G SON 功能、MDT 功能等。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 12/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 4 4 5G5G 基站設備基站設備硬件架構硬件架構 4.14.1 概述概述 5G 基站負責與終端、核心網之間的通信功能?；驹O備按功能可劃分為基帶單元、射頻單元、天饋單元等幾個主要模塊，各模塊之間通過外部接口或內部接口互連。 5G 基帶單元負責實現 5G 協議物理層、MAC 層、RLC 層等協議基本功能以及接口功能， 其中協議基本功能包括用戶面及控制面相關協議功能， 接口功能包括基站設備與核心網之間的回傳接口、 基帶模塊與射頻模塊之間的前傳接

25、口、 同步接口等。5G 射頻單元主要完成數字信號與射頻模擬信號之間轉換，射頻信號的收發處理功能，還需要支持上移到射頻模塊中的一部分物理層功能等。 按照基站設備硬件類型劃分，5G 基站設備可分為專用硬件平臺和通用硬件平臺兩類。目前，基于專用硬件的基站設備比較成熟，5G 基站設備主要基于專用硬件平臺上實現，通過定制化芯片、器件、配套軟件等，可以高效的實現協議功能。5G 基站設備也可以基于通用硬件平臺來實現部分協議功能，例如 RRC、SDAP 和 PDCP 層功能。隨著技術發展，通信系統的硬件與軟件功能將逐步解耦，通用硬件平臺將支持更多基帶協議功能。 本章節將按照專用硬件平臺和通用硬件平臺兩部分，

26、分別介紹基站設備硬件架構及形態。 4.24.2 專用專用硬件硬件平臺平臺設備設備 目前，5G 基站設備基于專用硬件平臺，采用硬件和軟件定制開發的實現方案，實現 5G 協議規定的全部功能?；趯Ｓ糜布脚_的 5G 基站設備可劃分為BBU 設備和 AAU 設備，或者 BBU 設備、RRU 設備和天線。按照基站部署場景，可以將基站劃分為宏基站設備和微基站兩種類型。 宏基站主要用于提供廣覆蓋場景，微基站用于室內、補盲、熱點等區域。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 13/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 4.2.14.2.1 5G5G 宏基站宏基站設備設備 從設備架構角度,5G 宏基

27、站可分為 CU/DU 一體化、 CU/DU 分離兩種類型。 CU、DU 是 5G 基站設備的兩個邏輯模塊，二者共同完成 5G 協議的全部功能，實現類似于 4G 系統 BBU 設備、RRU 設備和天線的功能。CU 負責 RRC/SDAP/PDCP 層基帶協議處理，并提供與核心網、網管等設備之間的接口，DU 完成 RLC/MAC/PHY 協議以及射頻處理功能，并提供與射頻單元之間的前傳接口（如 eCPRI 接口） ，CU與 DU 之間通過 F1 邏輯接口交互信令和用戶數據，該接口為點對點的邏輯接口。 CU/DU 分離架構的 5G 宏基站由 CU 設備、 DU 設備、 AAU 或者 RRU+天線三種

28、類型設備構成。CU 設備基于專有硬件平臺或者通用硬件平臺實現，將會支持軟件與硬件解耦。 CU/DU 一體化架構的 5G 宏基站主要采用 BBU、AAU 組成形式，或者 BBU、RRU和天線組成形式。如果采用大規模天線技術，則射頻設備和天線需要集成為 AAU設備；否則，采用 RRU 和天線兩種獨立設備組成形式。 5G BBU 設備與傳統 3G/4G BBU 類似，分為一體化板卡、機框式 BBU 兩種典型的設備形態。前者將所有的基帶處理功能、接口功能、信令處理功能等集成在單個板卡，硬件集成度及可靠性較高，功耗較低。由于單板硬件資源有限，擴容場景需要同時增加硬件及軟件。后者由基帶板、主控板、電源等不

29、同類型的板卡組成，可根據組網需求，按需配置各型號板卡組合，網絡部署和升級具有較強的靈活性。 5G AAU 設備為了解決多天線設備產品設計的難點，將射頻處理單元與大規模天線陣列集成在一起，從而構成有源天線陣列，以此實現 Massive MIMO（大規模天線）技術。采用 Massive MIMO（大規模天線）技術，對傳統 BBU 和 AAU 架構的接口傳輸能力帶來巨大挑戰。5G 宏基站設備已將部分基帶功能上移到 AAU，從而減小基帶單元和射頻單元之間傳輸帶寬。該接口定義為前傳接口，采用eCPRI 協議， 該協議基于 IPRAN 技術實現， 目前 eCPRI 協議提出了多種技術方案，不同方案的前傳接

30、口需要的傳輸帶寬不同， 差別在于不同方案上移的物理層功能有區別。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 14/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 AAU 設備目前主要適用于 3.5GHz 等中頻頻段以及 6GHz 以上的毫米波頻段，也需要考慮 2.1GHz、 1.8GHz 等可用于 5G 頻率重耕的頻段。 對于 6GHz 以下頻段，AAU 設備主要包括 64T64R、32T32R、16T16R 三種類型，三種類型設備主要區別在于設備收發通道數的差異。64T64R AAU 設備有 64 收發通道，單 AAU 設備容量最高，優先部署在密集城區等 5G 數據熱點區域。而 32T32R、1

31、6T16R 可根據網絡實際業務量差異，規劃部署在密集城區、一般城區等典型場景。在地鐵、隧道、高鐵等特殊覆蓋場景需要考慮應用 8T8R、 4T4R 等較少通道數 RRU 設備。 雖然 8T8R和 4T4R RRU 設備的系統容量較小，但可以通過外接天線擴大覆蓋范圍，適用于容量不高的覆蓋場景。 對于 6GHz 以上的毫米波頻段，由于電磁信號傳播特點，AAU 設備的通道數較少（一般低于 8 通道） ，需要采用大規模天線陣列技術來彌補電磁信號空中傳播帶來的巨大損耗。5G 毫米波 AAU 設備需要大規模天線陣列和波束賦形技術，從而提高信號覆蓋能力。 對于 2.1GHz 等重耕頻段，由于可用頻段的帶寬較小

32、（一般小于 40MHz） ，為了兼顧網絡覆蓋和網絡容量，5G 基站設備將會增加通道數，或者采用大規模天線技術。 4.2.24.2.2 5G5G 微基站微基站設備設備 5G 微基站設備用于解決宏基站難以解決的室內場景、覆蓋盲區等場景。5G微基站可劃分為室外一體化微 RRU 設備， 室內一體化微站、 室內擴展型微站等設備形態。一體化微 RRU 與宏基站 AAU/RRU 設備主要區別于發射功率，一體化微RRU 設備集成度更高。 而室內擴展型微站， 一般由交換設備和射頻遠端單元組成，具備較好的擴展性。 4.2.2.14.2.2.1 5G5G 室內微基站室內微基站 5G 室內微基站設備要求參考中國聯通

33、5G 數字化室分技術白皮書 。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 15/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 4.2.2.24.2.2.2 5G5G 室外微基站室外微基站 5G 室外微基站應用于室外場景， 主要由一體化微 RRU 設備和基帶單元組成。其中， 基帶單元一般與宏基站 BBU 設備通用。 一體化微 RRU 設備采用較少通道數（例如 4T4R RRU 等） ，每通道最大發射功率不高于 10W，用于宏基站的弱覆蓋區域、業務熱點區域等。 4.2.2.34.2.2.3 專用硬件專用硬件 5G5G 白盒基站白盒基站 專用硬件白盒基站設備主要是采用統一的專用硬件參考設計架構， 白盒

34、基站廠商可以根據參考設計，自選核心器件等生產白盒基站的硬件。 白盒基站的軟件基于硬件平臺進行開發，軟件功能可以采用獨立開發或者合作開發的模式， 從而具備完整的基站功能。通過這種方式，白盒基站設備實現了硬件和軟件解耦。 4.34.3 通用硬件平臺通用硬件平臺設備設備 5G 核心網已采用了 NFV/SDN 技術，核心網網元支持虛擬化技術方案，從而實現軟件與硬件解耦。對于無線基站設備，未來也將逐步向硬件平臺通用化、硬件資源云化、基站功能虛擬化等方向演進?；驹O備集成大量專有器件，通用硬件很難全部替代專用硬件，實現硬件平臺的通用化。 目前，基于通用硬件平臺的 5G 基站設備主要分為如下兩類： 第一類通

35、用硬件平臺實現 5G 協議棧部分協議功能。 例如， CU、 DU 分離架構，CU 設備可以使用通用硬件平臺實現。 第二類通用硬件平臺提供標準化的參考設計， 即白盒基站實現方案。 根據標準化的硬件設計，設備廠商可以根據參考設計自行采購器件， 而基站軟件由軟件供應商提供。 4.3.14.3.1 通用硬件通用硬件 5G5G 基帶基帶設備設備 目前， 通用硬件平臺 5G 基站設備主要基于 CU、 DU 分離架構實現， 通過將 5G協議棧劃分為高層協議功能與低層協議功能， 使用通用硬件平臺實現部分高層協中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 16/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 議功能。

36、CU設備實現 RRC/PDCP/SDAP 等高層協議功能， 可基于通用硬件平臺 （X86）實現。 由于 RLC/MAC/PHY 等低層協議功能對實時性處理的要求比較高， 通用硬件平臺處理能力還無法滿足設計要求， 現在仍需要使用專用器件實現上述低層協議功能。隨著通用硬件平臺處理能力不斷增強、 算法不斷優化以及虛擬化技術的不斷發展，基帶設備有可能逐步實現虛擬化。 4.3.24.3.2 通用硬件通用硬件 5G5G 白盒基站白盒基站 通用硬件白盒基站設備采用統一的通用硬件平臺。 白盒基站的配套軟件一般采用開源平臺，多方合作共同開發的模式。根據硬件公共接口規范進行開發，從而不斷完善軟件功能，直至支持完整

37、的基站功能。通過這種合作模式，逐步實現白盒基站設備硬件和軟件之間的解耦。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 17/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 5 5 5G5G 基站設備路標規劃基站設備路標規劃 5G 網絡建設需要綜合考慮頻率、設備、終端、業務等發展成熟度，按照 5G業務發展規律，合理規劃 5G 設備演進路標。 5.15.1 5G5G 網絡網絡長期長期演進目標演進目標 中國聯通 5G 網絡建設遠景目標是建設 “4G+5G”兩張網， 兩張目標網的定位如下： ? 5G 目標網，以 3.5GHz 頻段作為城區連續覆蓋的主力頻段，2.1GHz 頻段可用于提高5G 覆蓋及容量補充，

38、 后續新申請的毫米波頻毫米波頻段 26GHz+40GHz作為城區數據熱點的重要補充； ? 4G 目標網，以 900MHz 和 1800MHz 頻段作為主要頻段，900MHz 主要用于廣覆蓋（兼顧 NB-IoT、eMTC 等物聯網業務） ，1800MHz 為 LTE 網絡容量層（遠期根據 4G 業務量情況逐步重耕用于 5G） ； ? 2G 和 3G 網絡將逐步實現退網，將頻率重耕用于 4G 和 5G。 圖圖 5 5- -1 1 網絡演進目標網絡演進目標 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 18/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 5.25.2 5G 5G 基站設備基站設備路標演進要

39、求路標演進要求 5.2.15.2.1 5G5G 宏宏基站基站設備路標設備路標 5G 基站設備規劃 3.5GHz、2.1GHz 等頻段基站設備形態。根據 5G 產業鏈整體發展情況，各頻段及相應型號設備規劃要求如下。 圖圖 5 5- -2 2 5G5G 宏基站宏基站設備路標規劃設備路標規劃 ? BBUBBU 設備設備 BBU 設備主要提供 5G 基帶處理能力，可以支持連接不同類型的 AAU 或 RRU設備，也可以為微基站設備提供 5G 信源。 ? 多通道多通道 AAU/RRUAAU/RRU 設備設備 2019 年需要加快推進完善 3.5GHz 頻段商用設備，如 64T64R AAU 設備、32T3

40、2R AAU 設備、16T16R AAU 設備等應滿足商用需求。16 通道及以上的 AAU 設備的性能差異在于覆蓋能力、 網絡容量， 不同型號 AAU 設備可滿足不同應用場景，其各型設備的能力要求如下。 ? 64T64R AAU64T64R AAU 設備設備 64T64R AAU 設備主要用于密集城區及高容量熱點場景覆蓋。64T64R AAU 設備水平方向最大有 8 個自由度 （受限于 2.5ms 雙周期的幀結構， 時間維度最多支持 7 個 SSB 波束） ，垂直方向有 4 個自由度，可以同時兼顧水平和垂直方向的立中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 19/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院

41、 2019 體覆蓋場景，通過 MU-MIMO 功能可以支持下行 16 流，上行 8 流的處理能力；同時可通過垂直方向上的波束賦形實現對傳統天線旁瓣弱覆蓋區域的有效覆蓋， 其覆蓋性能也最優。 ? 32T32R AAU32T32R AAU 設備設備 32T32R AAU 設備用于一般城區中高層樓宇集中的場景覆蓋。32T32R AAU 設備水平方向最大有 8 個自由度， 垂直方向有 2 個自由度， 可以同時兼顧水平和垂直方向的立體覆蓋場景， 系統容量較優， 同時可通過垂直方向上的波束賦形實現對傳統天線旁瓣弱覆蓋區域的有效覆蓋。 ? 16T16R AAU16T16R AAU 設備設備 16T16R 不

42、支持垂直立體覆蓋，主要用于一般城區低層樓宇、郊區和農村等場景覆蓋。16T16R 設備水平方向最大有 8 個自由度，可以實現水平方向的波束賦形覆蓋，系統容量較低，不能滿足高層覆蓋的要求。 ? 8T8R RRU8T8R RRU 設備設備 8T8R RRU 設備初步考慮可作為高鐵覆蓋場景的備選方案，也可以考慮用于農村場景覆蓋。8T8R RRU 設備不支持波束賦型功能，主要采用外接天線進行覆蓋，可以根據覆蓋場景的要求選擇天線進行覆蓋。 ? 4T4R RRU4T4R RRU 設備設備 4T4R RRU 設備考慮用于無源系統，作為地鐵和高鐵隧道場景下泄露電纜的信源輸入。后續也考慮應用于室外密集組網場景。

43、5.2.25.2.2 5G5G 微微基站基站設備路標設備路標 5G 微基站設備首先規劃 3.5GHz 頻段基站設備形態。根據 5G 產業鏈整體發展情況，各類型 5G 微基站設備規劃要求如下。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 20/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 圖圖 5 5- -3 3 5G5G 微基站設備路標規劃微基站設備路標規劃 ? 室內一體化微室內一體化微 RRURRU 設備路標設備路標 ? 室內一體化 5G 單模微 RRU 設備 室內一體化 5G 單模微 RRU 設備已有 4T4R 250mW 類型的微站設備。2019 年已規劃 5G 外接天線的 4T4R/2T2

44、R 250mW 類型的微站設備。 對于室內共享場景，4T4R 一體化微 RRU 設備和外接天線類型的 4T4R/2T2R微 RRU 設備應首先支持 3.33.6GHz 頻段，IBW 支持 100M 帶寬。2020 年，該類型設備應規劃 IBW 達到 200MHz 帶寬 4T4R 一體化微 RRU 設備；至 2021 年，該類型設備支持的 IBW 帶寬達到 300MHz。 ? 室內一體化 4G/5G 雙模微 RRU 設備 室內一體化 4G/5G 雙模微 RRU 設備應支持三個載波或兩個載波的能力， 三載波能力為支持 5G 100MHz 單載波、4G 30M 和 40M 兩個載波，雙載波能力為支持

45、5G 100MHz 單載波、4G 40M 載波。 ? 室外一體化微室外一體化微 RRURRU 設備設備 2020 年， 5G 室外一體化 4T4R 微 RRU 設備 （微站） 應支持功率為 5W 或 10W，工作頻段為 3.53.6GHz。2021 年規劃支持 4G 和 5G 多模，發射功率為 5W 或 10W中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 21/22 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 類型的微 RRU 設備，該設備可同時支持 5G 單載波和 4G 雙載波的能力。 ? 室內一體化微站及室內擴展型微站室內一體化微站及室內擴展型微站 2020年 H2 規劃 4T4R 5G 單模室內共

46、享型一體化微站， 最大發射功率為 250mW，支持 3.3-3.6GHz 頻段，IBW 為 100MHz。 2019 年 Q4 規劃支持室內共享場景的擴展型 4T4R 微站，支持 3.3-3.6GHz 頻段，IBW 為 100MHz，發射功率為 250mW。隨著室內共享設備能力增強，該類型設備規劃 2020 年 H2 和 2021 年分別支持 IBW 為 200MHz 和 300MHz 帶寬的能力。 ? 室內白盒微基站室內白盒微基站 考慮白盒設備技術逐步成熟，2020 年 H2 規劃 5G 單模 4T4R 250mw 白盒微基站設備。 中國聯通 5G 基站設備技術白皮書 22/22 版權所有

47、中國聯通網絡技術研究院 2019 6 6 總結與展望總結與展望 2019 年是中國 5G 商用元年，5G 網絡建設需要考慮多種建設場景，5G 基站設備規劃必須要適應 5G 建設節奏以及豐富的建設場景的要求，需要多種類型的5G 基站設備，滿足多種室外、室內等一般場景，高鐵、隧道等特殊場景的部署需求，要盡快推動產業界形成比較完備的 5G 基站設備產品體系。 雖然 3.5GHz 頻段已明確為 5G 首發頻段，隨著 5G 網絡建設規模不斷擴大，需要充分發掘聯通現有低頻、中頻的頻譜資源，著手規劃 2.1GHz 等重耕頻譜的5G 基站設備的研發和商用時間表。 因此， 加快推進 5G 基站設備新產品研發、 新技術應用是加快 5G 商用網絡成熟發展的迫切要求，我們號召合作伙伴共同推進 5G 技術持續演進，5G 基站設備不斷完善，共同打造中國聯通 5G 精品網絡。