工信部5G技术研发测试第二阶段结果分析

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2017612号举行的2017IMT-2020(5G)峰会上,IMT-2020(5G)推进组副主席王晓云在“IMT-2020(5G)推进组工作进展介绍部分,介绍了目前5G

怀柔外场试验的进展和部分测试结果。

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本文拟对讲座中所展示的测试结果进行讨论和技术分析,以便大家更好地了解和认识目前外场测试工作的现状和技术内容。

1.   外场情况

目前怀柔外场正在进行的是技术研发试验阶段的技术方案验证工作。

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第二阶段,要基于统一的测试规范、频谱、平台来进行测试。初步规划是射频和功能测试工作在信通院的MTNET试验室进行,而性能测试工作在怀柔外场进行。未来,各厂家外场的基站需统一接入到位于MTNET的核心网上,实现集中管理。

来自产业链的主要的六家系统厂家参与怀柔外场测试工作,分别为华为、爱立信、中兴、大唐、诺基亚和上海贝尔、三星。计划建设30个基站来完成面向解决方案(单站测试)和面向系统(5个站组网测试)的测试工作,站址信息分布如下:

2.  测试进展

讲座指出,第二阶段进行了连续广域覆盖的测试,低时延高可靠测试,低功耗大连接的测试,还有低频高频的容量测试,以及混合场景的测试,大家可以看到各个厂家基本的进展情况。虽然没有都完成,但是有几家进展比较快

 

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可以看到,华为步伐最快,除了高频热点场景外,其余场景都已经测试完成了。中兴各个场景的测试工作也已经开始进行了。其他厂家进展略慢,像Ericsson正在进行连续广域覆盖和低时延高可靠的测试,大唐也正在进行连续广域覆盖的测试工作。Nokia和三星没有出现在图上,其测试进展还有待进一步了解。

MIIT要求的测试场景有7种,图示如下。其中,其他混合场景中,包括连续广域覆盖与低时延高可靠的混合(类似eMBB+URLLC)、连续广域覆盖与低功耗大连接的混合(类似eMBB+mMTC)等两大类测试内容。

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讲座中提到的6种场景中,没有明确是否包含高低频混合和其他混合场景。从所展示的测试结果上看,华为至少完成了其他混合场景的测试,如eMBB+URLLC+mMTC,后面详细分析。对于高低频混合场景,需要终端同时支持高低频,如果做不到,则此测试就没法进行。

3. 性能测试及结果分析

以下借助王晓云副主席讲座中提到的信息,结合一些其他技术信息,来进行相关场景和测试结果的分析。

3.1  连续广域覆盖场景下的吞吐量:

连续广域覆盖场景下,采用200M带宽,64个端口的大规模天线阵列,实现了单用户峰值3.6G,小区的吞吐量也到了11.79G,如果都换算成下行,可以达到18G的带宽,达到了我们预期的目标

这是华为外场的测试结果。测试环境及配置为:

- 1个基站(64通道/192天线)

- 12个终端(8天线)

- 24流,每用户2

从图中也可以看到,测试中基站侧采用64通道天线,支持24个流,终端支持8天线,每个终端支持2个流,总共12个终端参与测试,以便评估小区性能。

对于连续广域覆盖测试,设备规范要求的mMIMO参数为天线通道数≧64,支持16流以上数据传输。可见,上述64天线和200MHz带宽满足测试的基本要求,但是24个流则一定程度上超越了测试要求。对于天线振子数,设备规范中没有具体要求,华为是采用192个振子来实现的,相对于128振子来说,可以提供更高的性能增益。

具体到系统参数,其工作频率为3.4~3.6GHz,系统带宽为200MHz,子载波间隔为15KHzTTI长度为0.5ms,采用TDD模式,上下行配比多数为5:1:1,可见下行约占70%吧。

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此场景中所体现的关键技术包括0.5ms TTI的新型参数集、自包含帧结构、24流的大规模天线以及f-OFDM新波形。

 

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还记得华为2015年底在与Docomo联合进行的24流多天线验证吗?

http://www.huawei.com/en/news/2015/09/Huawei%20and%20DOCOMO%20Collaboration

 

 

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成都外场与怀柔外场的测试配置和性能结果对比如下,以便我们深入分析和了解同配置下系统性能变化情况。

 

 

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其中,天线阵子数从64增加到192,射频带宽从100MHz增加到200MHz。成都测试的测试支持2天线,怀柔终端支持8天线,终端数从24减少到12。小区峰值速率从3.6Gbps增加到11.79Gbps,增加2倍左右。那么,这个性能增益除了由带宽增加一倍和天线数增加2倍之外,还有哪些影响因素哪?还有待后续深入分析

 

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