5G關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)綜述

王慶揚(yáng)，謝沛榮，熊尚坤，魏垚，劉昱，李文苡，吳錦蓮

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，廣東 廣州 510630）

5G關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)綜述

王慶揚(yáng)，謝沛榮，熊尚坤，魏垚，劉昱，李文苡，吳錦蓮

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，廣東 廣州 510630）

在全球業(yè)界的大力推動(dòng)下，5G技術(shù)快速發(fā)展，當(dāng)前已進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)驗(yàn)證的關(guān)鍵階段?；诖?，主要介紹了5G關(guān)鍵技術(shù)及其最新標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，包括大規(guī)模天線、新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超密集組網(wǎng)、邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片、網(wǎng)絡(luò)按需定制、4G和5G互操作等以及行業(yè)組織和運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)，然后提出了一些思考和建議。

5G；大規(guī)模天線；無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；超密集組網(wǎng)；邊緣計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)切片；服務(wù)化架構(gòu)

1 引言

2017年3月，3GPP RAN#75次會(huì)議通過了將部分5G標(biāo)準(zhǔn)提前完成的決定[1]，即在2017年12月首先完成面向增強(qiáng)移動(dòng)寬帶場(chǎng)景（包括對(duì)低時(shí)延的支持）的NSA（non-standalone，非獨(dú)立組網(wǎng)）Option 3系列選項(xiàng)的Stage 3相關(guān)工作，而對(duì)于NSA的Option 7系列選項(xiàng)以及SA（standalone，獨(dú)立組網(wǎng)）的Option 2和Option 4等選項(xiàng)仍維持在2018年6月完成的計(jì)劃。提前完成Option 3系列選項(xiàng)的動(dòng)力主要來自于日本、韓國(guó)等對(duì)5G最為激進(jìn)的國(guó)家，但是該系列選項(xiàng)是一種短期過渡性的網(wǎng)絡(luò)部署方案，商用價(jià)值不高，真正具有商用價(jià)值的Option 2、Option 4、Option 5和Option 7等方案仍按原計(jì)劃制定標(biāo)準(zhǔn)，因此不會(huì)影響 5G的總體進(jìn)展和我國(guó)對(duì)5G的戰(zhàn)略引領(lǐng)。本文主要介紹了5G關(guān)鍵技術(shù)及其最新標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展、行業(yè)組織和運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)，并提出了一些思考和建議。

2 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)展

2.1 大規(guī)模天線

隨著 LTE系統(tǒng)對(duì)物理層關(guān)鍵技術(shù)的深度挖掘，系統(tǒng)容量已經(jīng)逼近香農(nóng)極限，5G頻譜效率和系統(tǒng)容量的突破需另辟蹊徑。大規(guī)模多入多出（massive MIMO）概念是在2010年由貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Marzetta首次提出的[2]，理論假設(shè)基站側(cè)通過部署大規(guī)模陣列天線，當(dāng)天線數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶終端數(shù)時(shí)，利用波束成形技術(shù)使天線能量集中在一個(gè)較窄的方向上傳播，多用戶傳輸信道趨于正交，從空間域的維度實(shí)現(xiàn)頻譜資源復(fù)用，能夠數(shù)倍提高小區(qū)容量和頻譜效率。大規(guī)模天線標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展如圖1所示。

MIMO技術(shù)在3GPP LTE早期版本即出現(xiàn)，隨著容量需求和技術(shù)的發(fā)展，天線數(shù)隨版本演進(jìn)不斷增多，16天線可以認(rèn)為是進(jìn)入多天線“大規(guī)?！钡拈T檻。為了實(shí)現(xiàn)全維發(fā)射，R12中首先完成了針對(duì)6 GHz以下頻段的3D化的信道及應(yīng)用場(chǎng)景建模工作，通過球面體傳播模型替代傳統(tǒng)的平面?zhèn)鞑ツＰ停怪本S度的波束能夠?qū)崿F(xiàn)高樓覆蓋，擴(kuò)展了多天線的應(yīng)用場(chǎng)景；緊接著R13中，3GPP定義了能夠支持最多 16個(gè)端口的FD-MIMO方案；R14對(duì)6～100 GHz頻段的信道和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了建模，同時(shí)提出了支持32個(gè)端口的 eFD-MIMO，支持非周期的 CSI-RS和上行DM-RS增強(qiáng)。2017年3月3GPP RAN #75次全會(huì)正式開啟了R15版本的5G標(biāo)準(zhǔn)制定，并在RAN1的物理層新空口立項(xiàng)中針對(duì)大規(guī)模天線技術(shù)細(xì)節(jié)開展工作，包括多天線方案、波束管理、CSI獲取、參考信號(hào)設(shè)計(jì)和QCI等。

大規(guī)模天線因具備提升系統(tǒng)容量、頻譜效率、用戶體驗(yàn)速率、增強(qiáng)全維覆蓋和節(jié)約能耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被認(rèn)為是 5G最具潛力的無線網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，甚至有商業(yè)案例將其引入4G系統(tǒng)，增強(qiáng)LTE系統(tǒng)能力和生命力。然而，大規(guī)模天線技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用還需要解決諸多問題，如對(duì)于不具有上下行互易性的FDD系統(tǒng)，如何有效地實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)是業(yè)界一大挑戰(zhàn)；在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中大多突發(fā)業(yè)務(wù)是小分組業(yè)務(wù)，持續(xù)并發(fā)的數(shù)據(jù)流有限，多流配對(duì)和算法執(zhí)行效果不理想，小區(qū)容量增益提升將大打折扣，因此科學(xué)評(píng)估和客觀對(duì)待引入大規(guī)模天線對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來的實(shí)際效益，如何在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)尤為重要。

2.2 新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

5G新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重新劃分了 BBU和RRU功能，實(shí)現(xiàn)基帶資源的集中化處理，并設(shè)計(jì)新前傳接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活部署，從而進(jìn)一步提高資源利用率、降低基站能耗以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

圖1 大規(guī)模天線標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

5G新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由分布單元（distributed unit，DU）、集中單元（central unit，CU）以及連接兩者的新一代前傳接口組成。DU包含了原本RRU的射頻部分和原本BBU一部分的基帶處理功能；CU則包含了其余的基帶處理功能，實(shí)現(xiàn)基帶資源的部分集中或全部集中處理。這種新型架構(gòu)一方面降低了原有架構(gòu)對(duì)前傳接口的帶寬和時(shí)延要求；另一方面利用基帶資源的集中化，實(shí)現(xiàn)資源共享和多小區(qū)的靈活協(xié)作調(diào)度，便于平臺(tái)虛擬化，提高資源利用率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)前3GPP中關(guān)于新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的討論范圍主要集中在 CU/DU的功能劃分上，共給出了8種潛在的功能劃分選項(xiàng)，并在3GPP中進(jìn)行討論[3]，如圖2所示。目前，業(yè)界傾向在無線架構(gòu)中同時(shí)包含兩種功能劃分方案：網(wǎng)絡(luò)兼容性更好、傳輸要求更低的高層功能劃分方案和具有更好協(xié)助調(diào)度的低層功能劃分方案。其中，3GPP在2017年4月已確定將Option 2（在PDCP與RLC之間進(jìn)行劃分）作為高層功能劃分方案并開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作；低層功能劃分由于業(yè)界無法達(dá)成共識(shí)，當(dāng)前在3GPP只以研究項(xiàng)目（SI）做討論，業(yè)界傾向于將 Option 7（物理層內(nèi)劃分）作為實(shí)際的低層功能劃分方案。

在5G新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，前傳接口除了需要有更高帶寬和更低時(shí)延，以滿足大規(guī)模 MIMO等5G新技術(shù)帶來的高帶寬及低時(shí)延需求外，還需支持?jǐn)?shù)據(jù)分組化以實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的CU/DU靈活部署。早期對(duì)下一代的前傳接口研究工作以中國(guó)移動(dòng)推動(dòng)的NGFI為主，并在IEEE成立了相關(guān)工作組[4,5]；而原有的前傳接口規(guī)范制定者CPRI聯(lián)盟（包括愛立信、華為、NEC和諾基亞）則已在 2017年 8月發(fā)布其新一代的前傳接口——eCPRI。

通過 CU部分的虛擬化并配合高性能和開放性的前傳接口，5G無線網(wǎng)絡(luò)可以支持更為靈活的部署。運(yùn)營(yíng)商希望在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的開放化和軟硬件分離，從而進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，但是在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)營(yíng)商將面對(duì)前傳接口異廠商互通難度大、特定場(chǎng)景對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬時(shí)延要求高以及如何結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化資源部署CU/DU等挑戰(zhàn)。因此，運(yùn)營(yíng)商有必要更為深入地研究新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的影響，主動(dòng)投入新架構(gòu)和前傳接口的標(biāo)準(zhǔn)工作中，聯(lián)合業(yè)界推動(dòng)創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)工作。

2.3 超密集組網(wǎng)

5G無線網(wǎng)主要從3個(gè)維度考慮更高數(shù)據(jù)速率的實(shí)現(xiàn)：更寬的頻譜，空口增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)密集化[6]。超密集組網(wǎng)（ultra dense network，UDN）就是通過更加“密集化”的無線網(wǎng)絡(luò)部署，將站間距離縮短為幾十米甚至十幾米，使得站點(diǎn)密度大大增加，從而提高頻譜復(fù)用率、單位面積的網(wǎng)絡(luò)容量和用戶體驗(yàn)速率。

目前IMT-2020、3GPP等組織對(duì)超密集組網(wǎng)的需求和組網(wǎng)場(chǎng)景進(jìn)行了研究。3GPP雖暫無 UDN技術(shù)專題，但在TR38.913提出的室內(nèi)場(chǎng)景、室外密集場(chǎng)景就是典型的UDN場(chǎng)景[7]，UDN理念實(shí)際上已糅合在整個(gè)5G無線網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程之中。

超密集組網(wǎng)在提升容量的同時(shí)，也面臨同頻干擾、移動(dòng)性管理、多層網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)回程等一系列影響用戶體驗(yàn)或網(wǎng)絡(luò)部署的技術(shù)問題。目前IMT-2020成立了專門的UDN工作組，針對(duì)超密集組網(wǎng)可能面臨的問題提出了一些解決方案，典型的包括干擾管理、小區(qū)虛擬化、接入和回程設(shè)計(jì)。

圖2 3GPP中CU與DU的潛在功能劃分方案選項(xiàng)[3]

干擾管理是通過基于網(wǎng)絡(luò)側(cè)或終端側(cè)的手段降低小區(qū)間同頻干擾，提升網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以通過頻域、時(shí)域、碼域、功率域和空域等角度進(jìn)行干擾規(guī)避，或者通過多小區(qū)協(xié)同將干擾信號(hào)變?yōu)橛杏眯盘?hào)，利用多個(gè)小區(qū)為同一個(gè)用戶提供服務(wù)。在終端側(cè)，目前研究較多的是干擾對(duì)齊（interference alignment）技術(shù)，利用干擾信道信息設(shè)計(jì)編碼與譯碼矩陣，在接收機(jī)側(cè)把多個(gè)干擾信號(hào)抑制到較低干擾空間[8]。

小區(qū)虛擬化是指以用戶為中心，將多個(gè)實(shí)體小區(qū)虛擬為一個(gè)邏輯小區(qū)，通過傳輸節(jié)點(diǎn)間協(xié)作為用戶提供一致、連續(xù)的服務(wù)[8]，并通過控制層與數(shù)據(jù)層分離，避免用戶頻繁切換。虛擬化可以在一定程度上改善移動(dòng)性能，降低小區(qū)間控制信道干擾，平滑用戶體驗(yàn)。

接入與回程聯(lián)合設(shè)計(jì)主要是為了解決超密集網(wǎng)絡(luò)部署過程中可能面臨有線回程資源不足的問題，一個(gè)建議的方案是使用自回程技術(shù)，即回程鏈路和接入鏈路使用相同的無線傳輸技術(shù)，通過時(shí)分/頻分復(fù)用同一頻帶資源。無線回程可大大提高節(jié)點(diǎn)部署的靈活性，但需要在鏈路容量提升、靈活的資源分配、路徑優(yōu)化等方面進(jìn)行增強(qiáng)，具體方案還在討論中。

2.4 邊緣計(jì)算

ETSI最早研究移動(dòng)邊緣計(jì)算（mobile edge computing，MEC）技術(shù)，隨后3GPP擴(kuò)大了該技術(shù)的適用范圍不局限于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，為邊緣計(jì)算（edge computing，EC），ETSI也在規(guī)范制定過程中將其改為多接入邊緣計(jì)算（multi-access edge computing）。邊緣計(jì)算技術(shù)就是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣位置部署通用服務(wù)器，提供IT業(yè)務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力，其目的是降低業(yè)務(wù)時(shí)延、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬、提高業(yè)務(wù)傳輸效率，從而為用戶帶來高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗(yàn)[9]。

為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI于2014年9月成立了MEC工作組，于2015年9月發(fā)布了第一版MEC白皮書——《Mobile edge computing a key technology towards 5G》[9]，完成了需求和框架的標(biāo)準(zhǔn)工作，正式發(fā)布需求、架構(gòu)等三冊(cè)規(guī)范[10-12]。ETSI定義的MEC系統(tǒng)框架基于虛擬化平臺(tái)，具備很好的開放性以及自動(dòng)生命周期管理能力，同時(shí) MEC平臺(tái)支持本地應(yīng)用導(dǎo)入、本地分流策略執(zhí)行等MEC的關(guān)鍵能力，具備MEC近距離部署、低時(shí)延、位置感知以及無線網(wǎng)絡(luò)上下文信息感知等特點(diǎn)。多接入 EC系統(tǒng)框架如圖3所示。

圖3 多接入EC系統(tǒng)框架[12]

MEC系統(tǒng)獨(dú)立部署，可以部署在無線接入側(cè)，或者傳輸匯聚點(diǎn)，或者移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)邊緣（如分布式 DC的網(wǎng)關(guān)側(cè)）。MEC的應(yīng)用場(chǎng)景可以是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、智能視頻加速、車聯(lián)網(wǎng)、位置相關(guān)業(yè)務(wù)等。

ETSI的主要工作集中在MEC系統(tǒng)本身，對(duì)于MEC系統(tǒng)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用則由3GPP來完成。3GPP在技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，邊緣計(jì)算作為5G的高層特征之一，遵循5G的整體架構(gòu)，并滿足如下功能：本地路由、話務(wù)分流、會(huì)話和業(yè)務(wù)連續(xù)性、用戶面選擇和重選、網(wǎng)絡(luò)能力開放、QoS和計(jì)費(fèi)[13]。5G核心網(wǎng)基于用戶簽約數(shù)據(jù)、位置、業(yè)務(wù)規(guī)則、運(yùn)營(yíng)商策略等為邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)選擇靠近UE的、合適的用戶面功能（user plane function，UPF）模塊，然后UPF將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到本地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器。多接入EC系統(tǒng)在3GPP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的位置如圖4所示。

圖4 多接入EC系統(tǒng)在3GPP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的位置

通過 EC可以實(shí)現(xiàn)一種新的生態(tài)系統(tǒng)和價(jià)值鏈。運(yùn)營(yíng)商除了為移動(dòng)用戶就近提供業(yè)務(wù)計(jì)算和數(shù)據(jù)緩存能力，還可以對(duì)可信的第三方開放自己的無線接入網(wǎng)絡(luò)邊緣，靈活快速地部署業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)從接入管道向信息化使能平臺(tái)的關(guān)鍵跨越，是運(yùn)營(yíng)商未來有效部署業(yè)務(wù)的新技術(shù)之一。隨著技術(shù)的逐漸成熟和業(yè)務(wù)需求的逐漸明確，EC應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，但是目前 EC才剛剛起步，標(biāo)準(zhǔn)還不完善，與第三方及行業(yè)客戶合作的商業(yè)模式也需時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)來摸索，因此推動(dòng) EC的標(biāo)準(zhǔn)化工作，研究對(duì) EC設(shè)備的監(jiān)管、安全及計(jì)費(fèi)問題，考慮 EC與無線網(wǎng)、核心網(wǎng)整體端到端協(xié)調(diào)等，是今后EC方面的工作重點(diǎn)。

2.5 網(wǎng)絡(luò)切片

業(yè)界對(duì)于5G提出了需求各異的應(yīng)用場(chǎng)景，如高帶寬、廣覆蓋的 eMMB；低功耗、大連接的mIoT；低時(shí)延、高可靠的uRLLC。這些場(chǎng)景的需求差異極大，已經(jīng)很難用一張統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)來滿足所有的業(yè)務(wù)需求，因此引入了網(wǎng)絡(luò)切片（network slice）技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)切片就是一個(gè)按需求靈活構(gòu)建的、提供一種或多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的端到端獨(dú)立邏輯網(wǎng)絡(luò)。用戶使用何種業(yè)務(wù)，就接入提供相應(yīng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)切片。網(wǎng)絡(luò)切片還是NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）應(yīng)用于5G的關(guān)鍵特征，雖然網(wǎng)絡(luò)切片在理論上并非必然要使用虛擬化技術(shù)，但只有基于虛擬化，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)才具有商用可行性與商業(yè)效益。網(wǎng)絡(luò)切片示意如圖5所示。

圖5 網(wǎng)絡(luò)切片示意[14]

為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上新增了切片管理器與切片選擇功能兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能，介紹如下。

· 切片管理器包含商務(wù)設(shè)計(jì)、實(shí)例編排和運(yùn)

行管理這3個(gè)依次工作的環(huán)節(jié)。首先在商務(wù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，由網(wǎng)絡(luò)切片需求方輸入切片的相關(guān)參數(shù)；然后在實(shí)例編排環(huán)節(jié)，切片管理器將切片描述文件輸出到MANO，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的實(shí)例化；最后在運(yùn)行管理環(huán)節(jié)，切片管理器監(jiān)控并動(dòng)態(tài)管理各網(wǎng)絡(luò)切片。切片管理器主要在3GPP SA5組進(jìn)行研究，目前切片編排研究報(bào)告（TR28.801）已經(jīng)完成，即將開始相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定?！?切片選擇功能：在網(wǎng)絡(luò)切片運(yùn)行過程中，根據(jù)用戶需求與用戶簽約信息，為用戶選擇接入的網(wǎng)絡(luò)切片。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片控制面功能的共享情況，網(wǎng)絡(luò)切片可以有3種不同的組網(wǎng)架構(gòu)[15]，且這3種架構(gòu)在實(shí)際組網(wǎng)時(shí)可以混合使用。

· 完全不共享：每個(gè)切片完全獨(dú)立，分別擁有各自完整的控制面與用戶面功能實(shí)體。此架構(gòu)的切片隔離性最好，但用戶在同一時(shí)間只能接入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片。

· 控制面功能部分共享：部分控制面功能（如移動(dòng)性管理、鑒權(quán)功能）在切片間共享，其余的控制面功能（如會(huì)話管理）與用戶面功能則是各切片專用的。此架構(gòu)支持用戶在同一時(shí)間接入控制面功能部分共享的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片。

近年來在中小學(xué)班主任專業(yè)化發(fā)展的過程中，逐漸地出現(xiàn)了女性多于男性的現(xiàn)象，這對(duì)于中小學(xué)生特別是男生的發(fā)展帶來了負(fù)面的影響，表現(xiàn)在男生的男子漢氣概不足，過分柔性。同時(shí)在班主任隊(duì)伍中，年齡偏高，中老年班主任的比例比較高，年輕班主任比較少，這些班主任在班級(jí)管理過程中具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，但是在工作的過程中缺少熱情和發(fā)展的意識(shí)，表現(xiàn)在對(duì)于新的理念和管理方法接受能力不強(qiáng)，難以及時(shí)地跟隨時(shí)代的發(fā)展需要，難以滿足中小學(xué)生的心理需求。

· 控制面功能完全共享：各切片的控制面功能完全共享，只有用戶面功能是各切片專用。此架構(gòu)的隔離性最差，只在用戶面實(shí)現(xiàn)了隔離，此架構(gòu)也支持用戶在同一時(shí)間接入控制面功能完全共享的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片。

網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)目前正處于標(biāo)準(zhǔn)制定階段，其中3GPP SA2負(fù)責(zé)切片的總體架構(gòu)與技術(shù)方案，技術(shù)點(diǎn)主要包括切片選擇、切片的漫游支持、切片的共存等方面。而SA3則負(fù)責(zé)研究切片的安全、隔離方案，此外SA5負(fù)責(zé)切片的編排與管理的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)切片除了帶來技術(shù)上的重大突破，使得用戶可以按需接入最合適的網(wǎng)絡(luò)外，同時(shí)也將為運(yùn)營(yíng)商的商用模式、運(yùn)維模式帶來革命性變革，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由原來的用戶/業(yè)務(wù)適配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)適配用戶/業(yè)務(wù)，原來的單一網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方式也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀鼐W(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)管理。因此運(yùn)營(yíng)商還需要從部署策略、運(yùn)維模式等方面著力，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)切片的劃分、切片與用戶/業(yè)務(wù)的對(duì)應(yīng)策略、切片的上下線流程等關(guān)鍵問題的研究。

2.6 網(wǎng)絡(luò)按需定制

網(wǎng)絡(luò)按需定制，是指網(wǎng)絡(luò)針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)需求引入不同的功能設(shè)計(jì)，終端接入時(shí)按需選擇合適的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體。

網(wǎng)絡(luò)按需定制在具體實(shí)現(xiàn)上，會(huì)把整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分為很多功能相對(duì)獨(dú)立的功能實(shí)體，如移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、鑒權(quán)授權(quán)等，每種功能實(shí)體依據(jù)業(yè)務(wù)需求的不同又可以分為不同的小組件，如移動(dòng)性管理功能按照對(duì)移動(dòng)性要求的不同，可以分為低移動(dòng)性組件與高移動(dòng)性組件，其中，低移動(dòng)性組件可應(yīng)用于對(duì)位置不敏感的海量物聯(lián)網(wǎng)終端，而高移動(dòng)性組件則用于普通5G智能終端。

網(wǎng)絡(luò)按需定制已經(jīng)成為3GPP制定5G核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的核心理念之一，雖然3GPP的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)并沒有把網(wǎng)絡(luò)按需定制作為一個(gè)專題進(jìn)行獨(dú)立研究，但其思想已經(jīng)充分體現(xiàn)在5G總體架構(gòu)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理等多個(gè)5G技術(shù)專題研究中。

按需定制的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意如圖6所示。

在該架構(gòu)中，要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)按需定制，需要具備以下4個(gè)關(guān)鍵特性[14]。

· 網(wǎng)絡(luò)功能注冊(cè)管理：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體的發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)、維護(hù)、分配等管理功能。在3GPP的5G系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)[13]中定義了NRF（NF repository function，NF注冊(cè)功能）來負(fù)責(zé)該項(xiàng)功能。

· 融合數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)需為各功能實(shí)體提供用戶簽約數(shù)據(jù)、用戶上下文等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活定制，5G功能實(shí)體一般采用無狀態(tài)的設(shè)計(jì)，因此各功能實(shí)體間需要通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互。為此，3GPP定義了 UDM

（unified data management，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理）用以存儲(chǔ)用戶簽約數(shù)據(jù)，同時(shí)還定義了UDSF（unstructured data storage function，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能）用于存儲(chǔ)用戶上下文等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

· 控制面交互功能：主要負(fù)責(zé)核心網(wǎng)控制信令的對(duì)外收發(fā)。目前3GPP主要使用AMF與SMF（session management function，會(huì)話管理功能）來完成該功能。

· 服務(wù)化的架構(gòu)（service based architecture，SBA）與中立接口：功能實(shí)體通過統(tǒng)一的、服務(wù)化的中立接口對(duì)外提供服務(wù)。在傳統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間，任意兩個(gè)需要通信的網(wǎng)元間的接口都是定制的。而在5G架構(gòu)中，由于劃分了較多的功能實(shí)體，如果仍沿用原來的接口方式，將引入很多定制接口，大大增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。為此根據(jù)IT中微服務(wù)的理念，提出了服務(wù)化的架構(gòu)與中立接口的概念，即每個(gè)功能實(shí)體對(duì)外只提供一個(gè)統(tǒng)一的接口，通過該統(tǒng)一接口對(duì)外提供服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)按需定制與前述的網(wǎng)絡(luò)切片均充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)適配用戶的思想，其中，網(wǎng)絡(luò)切片是為用戶選擇合適的網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)按需定制則是為用戶選擇合適的功能實(shí)體。網(wǎng)絡(luò)按需定制中的功能實(shí)體劃分、網(wǎng)絡(luò)功能注冊(cè)管理、服務(wù)化架構(gòu)與接口等關(guān)鍵技術(shù)都是 3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定的研究熱點(diǎn)，3GPP 5G核心網(wǎng)第一版的Stage 2標(biāo)準(zhǔn)（即架構(gòu)及總體流程部分）根據(jù)計(jì)劃會(huì)在2017年內(nèi)制定完成。

2.7 4G與5G互操作

4G與5G網(wǎng)絡(luò)的互操作研究主要在3GPP的5G項(xiàng)目中進(jìn)行，在RAN組和SA組的前期研究中匯總了8種5G網(wǎng)絡(luò)的部署選項(xiàng)，根據(jù)大部分主流運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的探討，現(xiàn)在主要聚焦4種選項(xiàng)的規(guī)范制定[16]，分別介紹如下。

2.7.1 Option 2選項(xiàng)

Option 2是NR獨(dú)立組網(wǎng)的典型部署選項(xiàng)，即端到端純5G網(wǎng)絡(luò)，如圖7所示。這種部署選項(xiàng)可用于兩種具體場(chǎng)景：4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)并存，各自獨(dú)立，可以視業(yè)務(wù)需求通過5GC（5G core，5G核心網(wǎng)）與 EPC互連實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)的互操作；4G已經(jīng)退網(wǎng)，只有5G網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)存在并承載所有業(yè)務(wù)。

圖6 按需定制的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意[14]

圖7 Option 2選項(xiàng)

2.7.2 Option 3系列選項(xiàng)

Option 3系列選項(xiàng)是一系列的NR非獨(dú)立組網(wǎng)部署選項(xiàng)，核心網(wǎng)采用EPC、UE和網(wǎng)絡(luò)之間的控制信令錨定在 LTE空口和 S1-MME接口上傳輸，用戶面具有NR和LTE雙連接能力。Option 3的用戶面有3種方式接入EPC，所以O(shè)ption 3系列有3種具體選項(xiàng)：第1種選項(xiàng)稱為Option 3，eNode B和NR節(jié)點(diǎn)的用戶面在eNode B匯聚后再接入EPC，NR節(jié)點(diǎn)不需支持S1-U接口；第2種選項(xiàng)稱為Option 3a，eNode B和NR節(jié)點(diǎn)的用戶面各自接入 EPC；第 3種選項(xiàng)稱為 Option 3x，eNode B和NR節(jié)點(diǎn)的用戶面在NR節(jié)點(diǎn)匯聚后再接入EPC。Option 3系列選項(xiàng)如圖8所示。

Option 3系列選項(xiàng)可用于5G網(wǎng)絡(luò)部署早期，即在5G標(biāo)準(zhǔn)和5GC設(shè)備尚未成熟前，為了快速支持eMBB業(yè)務(wù)和對(duì)4G的容量補(bǔ)充，只引入5G新空口、暫不引入5GC，而且NR節(jié)點(diǎn)只起到分擔(dān)用戶面流量的作用，所有的消息和控制權(quán)都在EPC。

2.7.3 Option 4系列選項(xiàng)

Option 4系列選項(xiàng)是一系列的NR獨(dú)立組網(wǎng)特殊部署選項(xiàng)，是在 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下將 eNode B升級(jí)成為演進(jìn)型eNode B，借助其用戶面實(shí)現(xiàn)NR和LTE雙連接能力。根據(jù)用戶面的不同接入方式，Option 4系列有2種具體選項(xiàng)：第1種選項(xiàng)稱為Option 4，即演進(jìn)型eNode B和NR節(jié)點(diǎn)的用戶面在 NR節(jié)點(diǎn)匯聚后再接入5GC；第2種選項(xiàng)稱為Option 4a，即演進(jìn)型eNode B和NR節(jié)點(diǎn)的用戶面各自接入5GC。Option 4系列選項(xiàng)如圖9所示。

Option 4系列選項(xiàng)主要用于 5G網(wǎng)絡(luò)部署后期，此時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)已建設(shè)完成并在特定區(qū)域內(nèi)提供連續(xù)覆蓋，4G網(wǎng)絡(luò)仍然具有廣覆蓋和一定的容量能力，因此可利用4G網(wǎng)絡(luò)分擔(dān)一部分業(yè)務(wù)流量，所有的消息和控制權(quán)都在5GC。

2.7.4 Option 7系列選項(xiàng)

Option 7系列選項(xiàng)是將Option 3系列選項(xiàng)的核心網(wǎng)由EPC改為5GC，5G業(yè)務(wù)由5GC控制，eNode B也必須升級(jí)為支持5G網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)型eNode B。Option 7系列選項(xiàng)如圖10所示。

圖8 Option 3系列選項(xiàng)

圖9 Option 4系列選項(xiàng)

這種部署方式可用于5G網(wǎng)絡(luò)部署初期、引入5G核心網(wǎng)之后。由于部署初期5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋有限，為發(fā)揮4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)勢(shì)，該系列選項(xiàng)升級(jí)UE和eNode B接入5GC，UE和網(wǎng)絡(luò)之間的控制信令錨定在LTE空口和N2接口上傳輸，所有的消息和控制權(quán)在5GC，NR節(jié)點(diǎn)的目的仍然是快速支持eMBB業(yè)務(wù)和對(duì)4G的容量補(bǔ)充，具有分擔(dān)用戶面流量的作用。

探討4G與5G的互操作，首先需要明確的是，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)不是顛覆和替代的關(guān)系，而是4G網(wǎng)絡(luò)如何向5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及兩網(wǎng)如何融合發(fā)展的過程。根據(jù)3GPP的路標(biāo)，LTE還有很長(zhǎng)的生命周期，LTE的網(wǎng)絡(luò)能力還能滿足相當(dāng)多的應(yīng)用場(chǎng)景和基本的容量需求。同時(shí)，5G在發(fā)展過程中出現(xiàn)了“5G技術(shù)4G化”的現(xiàn)象，如大規(guī)模MIMO在4G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用等。因此，應(yīng)結(jié)合業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的需求，擺脫單純的4G網(wǎng)絡(luò)或者5G網(wǎng)絡(luò)的框架束縛，從技術(shù)本身的特性和現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的客觀存在出發(fā)，兼收并蓄，兼顧4G的持續(xù)發(fā)展和5G新技術(shù)的引入，從全網(wǎng)發(fā)展的角度考慮移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)路徑和互操作關(guān)鍵技術(shù)的研究。

3 行業(yè)組織和運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)

每一代移動(dòng)通信技術(shù)的誕生和推廣，都意味著一個(gè)重新分配產(chǎn)業(yè)利益的重大機(jī)遇。雖然 5G標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未完成，4G商用取得成功的美國(guó)、日本、韓國(guó)等領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商出于國(guó)家戰(zhàn)略、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)或自身技術(shù)創(chuàng)新的需求，紛紛發(fā)布激進(jìn)的 5G商用計(jì)劃，希望在新一輪全球競(jìng)賽中繼續(xù)取得先機(jī)，呈現(xiàn)出“你追我趕”的態(tài)勢(shì)，總體聚焦在eMBB場(chǎng)景。

為在5G產(chǎn)業(yè)上取得先機(jī)，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）在全球率先頒布5G頻率，均為24 GHz以上，共11 GHz帶寬，包括授權(quán)頻段3.85 GHz帶寬（包括28 GHz、37 GHz、39 GHz）和非授權(quán)頻段7 GHz帶寬（包括64 GHz和71 GHz）。美國(guó)第一大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商Verizon更是“虛張聲勢(shì)”，2016年7月發(fā)布了其企業(yè)的5G規(guī)范，更豪言2017年開始商用部署。由于Verzion的5G計(jì)劃遠(yuǎn)早于最早可用的3GPP 5G版本發(fā)布時(shí)間（2018年6月），引起業(yè)界擔(dān)心Verizon的5G將與3GPP的5G在標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)上出現(xiàn)分裂，使得5G技術(shù)碎片化。然而，Verizon的5G只是一個(gè)增強(qiáng)的固定無線接入系統(tǒng)，在用戶側(cè)依靠 Wi-Fi解決室內(nèi)覆蓋，無法與3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)相提并論。出于美國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需要，AT&T和T-Moblie也相繼宣布了他們的5G計(jì)劃，不過兩者更為務(wù)實(shí)，將基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)來與業(yè)界同步推進(jìn)。AT&T雖然宣布2016年開始測(cè)試5G用于家用寬帶服務(wù)，但表示2018年才開始部署。T-Mobile展示了豐富的5G業(yè)務(wù)愿景，表示如此豐富的移動(dòng)應(yīng)用需要等到2020年。

日本、韓國(guó)作為歷代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的急先鋒，在 5G發(fā)展上也不例外。韓國(guó)兩大運(yùn)營(yíng)商SK Telecom（SK電訊）和KT急于在2018年2月冬奧會(huì)期間展示其5G移動(dòng)通信服務(wù)，已在28 GHz高頻段開展試驗(yàn)，近期SK電訊還發(fā)布了5G商用設(shè)備的招標(biāo)。日本則計(jì)劃在2020年東京奧運(yùn)會(huì)前實(shí)現(xiàn)5G商用，目前DoCoMo正在組織驗(yàn)證5G關(guān)鍵技術(shù)以推動(dòng)實(shí)現(xiàn)初期的5G商用目標(biāo)，之后計(jì)劃推動(dòng)“5G+”來支持更為豐富的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

圖10 Option 7系列選項(xiàng)

歐洲是3G/4G標(biāo)準(zhǔn)化的領(lǐng)導(dǎo)者，但是4G的發(fā)展偏慢，在5G的發(fā)展上也趨于穩(wěn)健，目前更多的是希望能繼續(xù)在5G時(shí)代主導(dǎo)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。受美國(guó)5G激進(jìn)計(jì)劃的影響，歐盟在2017年9月公布了5G行動(dòng)計(jì)劃，給出了比較完整的5G工作時(shí)間表：在2017年3月公布具體的測(cè)試計(jì)劃并開始測(cè)試，2017年底制定完整的5G部署路線圖，2018年開始預(yù)商用測(cè)試，2020年各個(gè)成員國(guó)至少選擇一個(gè)城市提供5G服務(wù)，2025年各個(gè)成員國(guó)在城區(qū)和主要公路、鐵路沿線提供5G服務(wù)。同時(shí)，歐盟也在推動(dòng)在2017年底之前確定6 GHz以下和6 GHz以上的頻率劃分，以支持高低頻融合的5G網(wǎng)絡(luò)部署。

中國(guó)政府也已明確積極推進(jìn)5G于2020年商用，工業(yè)和信息化部從2015年9月至2018年底主導(dǎo)5G關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，三階段試驗(yàn)包含關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、技術(shù)方案驗(yàn)證和系統(tǒng)驗(yàn)證。3個(gè)運(yùn)營(yíng)商在近期都公布了自己的實(shí)驗(yàn)室、外場(chǎng)和部署計(jì)劃，逐步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟，實(shí)現(xiàn)2020年商用或試商用。不過受國(guó)內(nèi)高頻器件產(chǎn)業(yè)弱勢(shì)的限制，中國(guó)更重視6 GHz以下頻率的5G應(yīng)用，首發(fā)的5G應(yīng)用頻段很可能為3.5 GHz和4.8 GHz頻段。

全球而言，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）早在2015年就發(fā)布了5G愿景和需求定義，并于2016年正式將下一代移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)命名為“IMT-2020”，2018年底啟動(dòng)5G技術(shù)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)化，旨在2020年第一季度完成技術(shù)評(píng)估并最終決定技術(shù)方案。另一方面，5G的商用將與3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展對(duì)應(yīng)，在2020年左右首先啟動(dòng)eMBB業(yè)務(wù)場(chǎng)景的商用，而后再逐步支持更為豐富的業(yè)務(wù)場(chǎng)景[17-19]。

4 結(jié)束語

移動(dòng)通信系統(tǒng)不斷向統(tǒng)一的制式演進(jìn)，在4G時(shí)代已經(jīng)統(tǒng)一到3GPP制定的FDD和TDD兩種LTE制式，4G終端普遍同時(shí)支持盡可能多的主流頻段，4G核心網(wǎng)更是遵從統(tǒng)一的一套3GPP標(biāo)準(zhǔn)，而5G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由3GPP統(tǒng)一制定，5G將延續(xù)4G的這種模式得到發(fā)展。隨著業(yè)務(wù)不斷從2G、3G向4G遷移，將來承載移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的主流制式將是4G和5G，產(chǎn)業(yè)鏈將比3G和4G時(shí)代更加聚焦和同質(zhì)化。但是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)的巨大成功，在發(fā)展5G時(shí)除了需要考慮拓展垂直應(yīng)用的需求，還要充分考慮現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)需求。4G現(xiàn)網(wǎng)工作頻率低、覆蓋能力強(qiáng)、用戶體驗(yàn)速率較低，而5G工作頻率高、覆蓋能力弱、用戶體驗(yàn)速率較高，因此如何將兩者融合起來以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、為用戶提供更好的體驗(yàn)，是無線組網(wǎng)方面需要重點(diǎn)研究的課題，具體涉及空口采用單連接還是雙連接、各種業(yè)務(wù)的承載策略以及終端實(shí)現(xiàn)上的技術(shù)和成本問題。5G核心網(wǎng)在理論上具備網(wǎng)絡(luò)切片、按需定制等能力，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)的適配，但是目前業(yè)界對(duì)于網(wǎng)絡(luò)切片的內(nèi)涵、切分及應(yīng)用場(chǎng)景存在不同的理解和需求，服務(wù)化架構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)存在挑戰(zhàn)，這些都是需要業(yè)界共同努力去研究解決的課題。

在討論5G時(shí)還需要考慮5G和Wi-Fi的關(guān)系，兩者相近的方面包括工作頻率都包括6 GHz以下和6 GHz以上相關(guān)頻段，都支持MU-MIMO等關(guān)鍵技術(shù)，在室內(nèi)5G和Wi-Fi的能力相近，應(yīng)用場(chǎng)景將發(fā)生較多重疊，兩者差異化的方面包括Wi-Fi具有成本低、終端支持度高、后向經(jīng)營(yíng)商業(yè)模式較為成熟等優(yōu)勢(shì)，而5G具有服務(wù)保證、網(wǎng)絡(luò)安全等優(yōu)勢(shì)，將來5G應(yīng)該采取何種商業(yè)模式、5G如何與 Wi-Fi形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，都是需要盡早開展研究的課題。

5G首次在移動(dòng)寬帶以外對(duì)其他場(chǎng)景提出了相應(yīng)的技術(shù)方案，功能更為豐富，性能大幅提升，拓展了對(duì)各種垂直應(yīng)用的支持，因此5G網(wǎng)絡(luò)不再像前幾代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)那樣單純和僵硬，同時(shí)隨著NFV成為網(wǎng)絡(luò)部署的主流方式以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式面臨變革，5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)體系也需要及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整。在這樣的大背景下，電信運(yùn)營(yíng)商的理念必須及時(shí)由“業(yè)務(wù)適配網(wǎng)絡(luò)”向“網(wǎng)絡(luò)適配業(yè)務(wù)”轉(zhuǎn)變，面向以 eMBB、URLLC以及mMTC 3種典型場(chǎng)景為頂點(diǎn)構(gòu)成的綜合場(chǎng)景，考慮移動(dòng)寬帶和各種垂直應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，充分利用4G現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和各級(jí)云計(jì)算基礎(chǔ)資源，綜合運(yùn)用5G和NFV的各種關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)事求是、因地制宜地制定5G網(wǎng)絡(luò)部署方案。

[1] 3GPP. RP-170741 way forward on the overall 5G-NR eMBB workplan[S]. 2017.

[2] MARZETTA T L. Noncooperative cellular wireless with unlimited numbers of base station antennas[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2010, 9(11): 3590-3600.

[3] 3GPP. Study on new radio access technology; radio access architecture and interfaces (release 14): TR38.801, V14.0.0[S].2017.

[4] China Mobile Research Institute. C-RAN the road towards green ran. white paper, version 3.0[R]. 2013.

[5] China Mobile Research Institute. White paper of NGFI (next generation fronthaul interface) version 1.0[R]. 2015.

[6] ITU-R. Recommendation ITU-R M.2083: IMT vision-framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond[S]. 2015.

[7] 3GPP. Study on scenarios and requirements for next generation access technologies (release 14): TR38.913[S].

[8] IMT-2020. 超密集網(wǎng)絡(luò)（UDN）技術(shù)研究報(bào)告[R]. 2015.IMT-2020. Research report on ultra dense network technology[R].2015.

[9] ETSI. White paper No.11 mobile edge computing a key technology towards 5G[S]. 2015.

[10] ETSI. GS MEC 001 V1.1.1 mobile edge computing (MEC)terminology[S]. 2016.

[11] ETSI. GS MEC 002 V1.1.1 mobile edge computing (MEC);technical requirements[S]. 2016.

[12] ETSI. GS MEC 003 V1.1.1 mobile edge computing (MEC);framework and reference architecture[S]. 2016.

[13] 3GPP. System architecture for the 5G system (release 15):TS23.501, V1.5.0[S]. 2017.

[14] IMT-2020(5G)推進(jìn)組. 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)白皮書[R]. 2016.IMT-2020 (5G) Propulsion Group. White paper of 5G network architecture design[R]. 2016.

[15] 3GPP. Study on architecture for next generation system(Release 14): TR23.799, V1.0.1[S]. 2016.

[16] 3GPP. Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) and NR; multi-connectivity; stage 2 (release 15): TS37.340, V1.0.0[S].2017.

[17] 朱浩, 項(xiàng)菲. 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展[J]. 電信科學(xué),2016, 32(4): 126-132.ZHU H, XIANG F. Architecture design and standardization progress of 5G network[J]. Telecommunications Science, 2016,32(4): 126-132.

[18] 陳山枝. 發(fā)展 5G 的分析與建議[J]. 電信科學(xué), 2016, 32(7):1-10.CHEN S Z. Analysis and suggestion of future 5G directions[J].Telecommunications Science, 2016, 32(7): 1-10.

[19] 張建敏, 謝偉良, 楊峰義, 等. 移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)及其本地分流方案[J]. 電信科學(xué), 2016, 32(7): 132-139.ZHANG J M, XIE W L, YANG F Y, et al. Mobile edge computing and application in traffic offloading[J].Telecommunications Science, 2016, 32(7): 132-139

Key technology and standardization progress for 5G

WANG Qingyang, XIE Peirong, XIONG Shangkun, WEI Yao, LIU Yu, LI Wenyi, WU Jinlian
Guangzhou Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Guangzhou 510630, China

Under the impetus of the global industry, the 5G technology developes rapidly and has entered the critical stage of standard setting and technical verification. Based on this, the key technologies of 5G and its latest standardization progress was introduced mainly, including massive MIMO, new radio network architecture, ultra dense network, edge computing, network slicing, networking on-demand , 4G and 5G interworking, as well as industry organization and operator dynamics, and ended with some thoughts and suggestions.

5G, massive MIMO, radio network architecture, ultra dense network, edge computation, network slice,service based architecture

s: The National Science and Technology Major Project of China (No.2016ZX03001009, No.2017ZX03001001)

TN929.5

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2017312

2017?08?07；

2017?11?08

國(guó)家科技重大專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目（No.2016ZX03001009，No.2017ZX03001001）

王慶揚(yáng)（1973?），男，博士，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院移動(dòng)通信研究所所長(zhǎng)、高級(jí)通信工程師，主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化。

謝沛榮（1977?），男，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事移動(dòng)通信核心網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究工作。

熊尚坤（1977?），男，博士，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事移動(dòng)通信新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究和試驗(yàn)工作，現(xiàn)專注于5G演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方案研究和試驗(yàn)工作。

魏垚（1984?），男，博士，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院工程師，主要研究方向?yàn)長(zhǎng)TE、5G無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

劉昱（1984?），男，博士，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院工程師，主要研究方向?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及新技術(shù)。

李文苡（1972?），女，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)楦鞣N制式的移動(dòng)核心網(wǎng)技術(shù)和組網(wǎng)。

吳錦蓮（1977?），女，中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信系統(tǒng)新技術(shù)。