关于网络切片、毫米波测试进展的详解
来源:Amadeus 发布时间:2020-11-10 分享至微信

在北京通信展期间的IMT-2020 5G创新发展高峰论坛上,业界专家就网络切片、毫米波的测试进展,进行了详细披露。


这些内容大家都比较关心,所以分享现场速记如下(略有删减):


▉ 网络切片



现在给大家汇报一下我们整个的工作情况。


我们从2016年开始启动了整个5G技术的研发实验,中间历时三年,包括关键技术、技术方案,还有系统组网的一个验证。


2019年之后,我们依然在持续为5G Sub-6 SA方面做着很多测试工作,2019年重点面向于芯片以及系统的互操作。


到了2020年,中国是以SA来组网,所以,在2020年我们着重面向了SA芯片,通过SA组网继续来推动SA芯片的成熟。


我们在2019年,在无线技术的增强和演进方面,率先启动对毫米波的测试。2019年开始,做了一个毫米波的关键技术测试。


2020年,我们主要是面向设备和产品这个层面来做。那么2021年,我们会做一些场景的验证。


同时,5G很大一块应用是未来面向To B。对于To B来说,5G可以提供一个基于切片的功能,给各行各业提供一些差异性的服务。


那么,如何来进一步的推动这个端到端网络切片的成熟?


我们在2020年,启动了一个端到端网络切片的一个实验。下面我们主要从这几方面来汇报一下整体测试进展:


对于网络切片,大家已经谈论了很多,我们从标准到技术、到产业来梳理的时候,其实发现它还是有一些问题的。



先从标准层面来说。切片涉及的网元过多。业内公司的工作人员曾说,他不做切片的话,都不知道他们公司内部有这么多产品线。


从标准化组织来说,切片是由各个标准化组织分别来做,所以,它就缺乏一个统一的对架构的定义。


对于产品层面上来说,各个系统还有各个厂家经过努力,都已经实现了网络切片的一些基本功能。但是我们发现,端到端子切片的一些互通,还有包括自动化部署和终端路由选择切片的方面,仍然存在着一些问题。


所以,我们也是针对这几项问题,分别做了一些工作。



对于标准层面的工作,标准化协会CCSA是最好的一个平台。


在CCSA里面成立了一个端到端的网络切片特设组来做相应的工作,制定了一套标准体系。


在前不久,完成端到端的总体架构,还有总体技术要求,包括基于SPN承载的端到端切片,以及包括基于IP承载的端到端切片的对接。


我们(IMT-2020)推进组也是跟CCSA同步,基于CCSA制定的总体技术要求,制定了切片的测试方法。同时,推进组的承载组,也做了包括端到端网络切片的一些对接标识,映射管理和SLA保障方面的工作。



在测试方面,我们分阶段来组织端到端切片的测试,拉通各个子切片的一些协同工作,最终希望能够实现全自动化配置。但是,我们也知道整个工作其实是相当浩大的,所以我们分阶段来进行。


阶段一的主体任务:其实主要就是一个拉通,切片子网的拉通,以及终端和切片之间的拉通。


我们一开始的想法非常好,但当我们逐步深入下去之后,发现所涉及的层面还是挺多的。在10月份截止到今天会议之前,其实我们的测试工作依然在继续。


目前,我们完成了同厂家内部自动化的部署和一个域间的拉通。后面还会接着去做,包括异厂家之间的拉通,以及终端和切片之间拉通的工作。


明年,我们将启动面向自动化部署方面的一些工作。



截止到今天会议之前,由于华为、中兴和中国信科,具有端到端的产品线,包括SPN和IPRAN承载、核心网。所以我们先在同系统之间进行了拉通。华为率先完成了基于两种承载方式的网络切片。


从整体的切片情况来看,同厂家之间的域间拉通比较良好。


但是,我们也发现切片的自动化部署能力仍然需要提高,在这一方面华为还是支持的比较好。


对于终端和网络之间,可能是大家最为关注的。通过测试,有部分终端已经可以具备切片能力,但是由于终端涉及到 AP层、os层和底下的通信层面,网络切片涉及到应用本身以及通信层沟通,在终端要有一个整合。


在终端侧,如何能够根据APP来选择合适的切片,很多的策略工作还需要后续来做,所以我们后续的工作依然是非常繁重的。



前面我们简单介绍了一下整个端到端切片的进展和后续情况。


对于SA芯片,跟去年相比,我们所有的测试人员都觉得今年的芯片真的是太好用了,一共完成了7款芯片和5家系统的测试。


基本上,市面上主流的5G芯片这次都已经测到了。我们重点测了SA方面的一些工作,包括和5GC的互操作,4G和5G互通,5G的一个语音方案,还有SA特有的一些物理层方面的一些关键技术等等。


从测试情况下来看,我们的确是发现今年芯片的支持能力是非常好的。以前我们可能更关注芯片,因为芯片解决了所有的通信问题,今年我们也对终端投入了关注度。5款终端基本基于5个主流芯片厂家的代表终端,我们基于商用终端的测试,包括功能、业务,运行稳定性方面的测试,测试效果达到了我们实验的要求。



另外,在整个网络算法来说,3GPP新增了一个功能。在安全方面,以前是基于信令面的完整性保护和加密,以及基于用户面的加密。随着大家对安全性越来越高的要求,3GPP增加了基于用户面的完整性保护。


从测试情况看来说,所有基站和芯片对于信令面的完整性保护和加密,还有用户面的加密都没有问题的,同时也是支持祖冲之算法的。


对于用户面的完保,它主要是5G新增的功能,在3GPP里面属于一个可选项,我们后面还会继续进行推动。


我们同时在ZUC、SNOW 3G和AES这三种算法下以及不加密的情况下,测试系统的性能,测试它在大吞吐项下的处理能力,是不是会受到影响,以及在这种大吞吐量情况下的时延会不会有变化。


根据我们的测试,三种算法都是没有性能差异,可以从图上来看,基本上顶峰也都是平齐的。



▉ 毫米波


下面说一下整个5G毫米波的情况。


我们从去年启动毫米波测试,也是测试的重点。


5G毫米波是移动通信下一步发展的战略高地,我们也认为,整个中国的大网是依托于中频网络,但毫米波作为容量补充和能力提升的热点覆盖,这方面非常有优势。


所以,我们在2019年围绕着这样一个目标制定了计划,分阶段推动5G毫米波产业逐步走向成熟。


在2019年,是毫米波关键技术的测试。今年,主要面向设备的测试。


我们制定了统一的规范来指导大家,进行测试。另外,我们也构建了一个完整的测试环境。我们有OTA射频和OTA性能的测试,能够定量分析和提升设备的性能。是一个全面的测试,包括功能/射频/外场还有性能等等。整体上是有芯片/终端/系统一起来工作,当然还包括我们的仪表。



在5G毫米波里面,我们围绕整个内容一共制定了10本规范,面向基站和终端,大概是各5本。


从规范上中,我们也可以看到设备的射频部分,还有 OTA性能和外场,大概是分成4大块内容。



从整个基站测试情况来看,华为、中兴、中国信科、诺基亚贝尔、爱立信和三星参加了整个测试,华为、中兴和爱立信完成了所有的内容,也是非常不容易的。(但是,也需要强调一下,这个测试进展是截止到10月14日的情况,我们开的这个会议是有时间点的,但是我们的测试还在继续,我们一直在测。)


OTA的性能,是在暗室里面来测的,这种环境没法并行,只能一家一家测。所以,后续的厂家也还会持续在后面的时间之内来完成有相应的测试工作。



从测试情况来看,现在的毫米波产品,大家实现的还是和非独立组网(NSA)的一个模式。


所以,明年推动毫米波和中低频SA模式的组网,也是测试工作的一个重点。因为,未来中国的网络是以5G SA为基础的,所以毫米波上来后,中低频都会工作在SA模式下,所以这是一个必须要支持的功能。


同时,在这个测试中,验证了系统可以支持大带宽,通过载波聚合的方式,已经可以支持800MHz的总带宽。


在帧结构方面,我们现在已经达成了以下行为主的一种帧结构形式,就是DDDSU这种形式。那么各个厂家也是实现了毫米波所特有的波束管理方面的一些工作。



测试OTA射频,其实我们持续了很长一段时间来做。


国内的毫米波规划还没有出来,所以我们这次测试的依据主要是3GPP的规范、ITU在WRC19大会上的一些决议。WRC19也是把带外杂散分成了两个时间点来做,我们按照第一个时间点2027年之前的要求。


通过测试情况可以看到,所有的测试结果都是比较良好的,都是符合3GPP的要求和WRC19大会的决议,我相信所有的设备都还有提升空间。



这个是吞吐量的一个性能,左上角其实是我们测性能的一个环境示意图。我这次测试情况下,其实我们是在3GPP模型下测了LOS和NLOS这样两个传播模型下的情况。


从测试情况可以看到,毫米波还是适合于工作在有直射径的场景下,跟没有直射径的场景相比,它的吞吐量峰值会有20%以上的提升。


另外,我们现在测试的模型选用的是3GPP的一个模型。它主要是信号的一些变化,其实终端实际位置是不动的,通过周边信号来模拟出来移动场景,整个多普勒变化对性能影响也不是很大。


我们目前也在跟产业界合作,希望能够推动制定更加符合实际测试的新模型,这也是我们后面一步要做的工作。


另外,在低接收功率场景下的一些性能,也是比较难的一个部分。部分厂家在这方面性能后续也有待于进一步的提升。



毫米波在终端芯片方面,海思、高通和联发科的三家芯片都参加了我们的一个实验。部分厂家大概有两款这种芯片,主要是时间点非常紧,大家先有一款芯片已经成熟就先来测,然后后续再接着一款一款再来逐步进行测试。


这次,毫米波终端测试的热情也非常高,在第一时间点上就参加了我们的测试,包括功能、射频,外场性能和OTA性能。



从测试情况上来看,终端跟系统侧有一定的对应关系。


首先是在组网上,现在都只支持NSA。另外,载波带宽之前没有进行统一,所以,有的是100MHz带宽,也有200MHz带宽。我们已经根据产业界沟通,明确后续对毫米波建议使用200MHz大载波带宽,也欢迎基站厂家能够实现更大的400MHz,未来逐步提升能力。


整个终端基本也都可以通过载波聚合的方式,现在8×100MHz来实现800MHz的毫米波带宽。


终端现在通道规格基本都是2T2R的,在2T2R+64QAM调制情况下,各个芯片实测是可以达接近预期的峰值速率。(这里大家会觉得海思的上行特别高,也想说一下,虽然我们上行可以支持两流,但是由于采用了200MHz的载波带宽,两个200MHz其实就是400MHz,所以它的上行会明显有一些提升。)



这个是芯片和终端的OTA的测试,我们构建的整个测试能力,还包括测试项都是大于等于GCF,我们比他们多了一项。


另外,通过测试,我们发现现在的终端射频由于可能技术支持还有各方面的一些原因,后面都还需要进一步的提升性能。


对仪表来说,我们这次也发现,其实终端的测试仪表,现在还处于起步阶段,支持能力也有待于提高,尤其是和终端的配合。因为我们发现,很长的时间都花费在了终端和仪表的连接这方面,所以这后面也是需要产业链逐步拉通需要做的工作。


前面是说我们对于基站侧做了性能测试,同时对终端侧也做了测试,也是在3GPP模型之下。这两个图可以看到,终端是手握的,会有一定的阻挡,所以在测试中发现,终端在不同的姿态下,吞吐量差距还是比较大的。



另外,我们发现在相同路损下,RSRP测量上报的差异也比较大,可能也是每一代技术之初都会发现终端测量可能有上下几个dB的差异,后面终端厂家也需要进一步的优化。



下面简单来总结一下整个测试的情况,我们整个测试其实就是几方面重点:端到端网络切片、毫米波。



对于端到端网络切片,我们今年的工作刚刚起步,只是拉通了同厂家设备的域间切片,所以后续会进一步开展异厂家互通、自动化配置,还有终端切片策略方面的一些工作。


在毫米波方面,我们今年做了基站、芯片和终端在功能射频、外场和OTA方面的测试,后续会在200MHz带宽下来重点开展一些互操作,以及在独立组网的模式下,毫米波和Sub-6的协同组网测试。


明年的工作目标:今年7月份3GPP完成了R16版本,R16版本有很大的一个特点就是URLLC的完整支持,明年也会适时启动面向于3GPP R16版本方面的一些技术研究和产品测试;同时,我们也会开展更多频段上,包括像6GHz频段上的一些研究和测试,为国内和国际的一些相关工作提供支撑。



关键字:网络切片  毫米波  5G 编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/wltx/ic516078.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
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