2020年11月10日 | 关于网络切片、毫米波测试进展的详解

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。