中国电信5G技术大规模天线技术

承载网演进策略

承载网网络演进策略如下：

• 5G 承载网应遵循固移融合、综合承载的原则和方向，与光纤宽带网络的 建设统筹考虑，将光缆网作为固网和移动网业务的统一物理承载网络， 在机房等基础设施及承载设备等方面尽量实现资源共享，以实现低成本 快速部署，形成中国电信差异化的竞争优势。
• 承载网络应当满足 5G 网络的高速率、低时延、高可靠、高精度同步等 性能需求，灵活性强，支持网络切片。
• 在光纤资源充足或 CU/DU 分布式部署的场景，5G 前传方案以光纤直连 为主，应采用单纤双向（BiDi）技术；当光纤资源不足且 CU/DU 集中部 署时，可采用基于 WDM 技术的承载方案，具体包括无源 WDM、有源 WDM/M-OTN、WDM PON 等。
• 对于 5G 回传，初期业务量不太大，可以采用比较成熟的 IPRAN，后续 根据业务发展情况，在业务量大而集中的区域可以采用 OTN 方案，PON 技术在部分场景可作为补充。初期基于已商用设备满足 5G 部署需求， 逐步引入 SR、EVPN、FlexE/FlexO 接口、M-OTN 等新功能，回传接入 层按需引入更高速率（如 25G/50G）接口；中远期适应 5G 规模部署需 求，建成高速率、超低时延、支持网络切片、基于 SDN 智能管控的回传 网络。

5G关键技术与组网方案

NR新空口技术

NR 空口协议层的总体设计基于 LTE，并进行了增强和优化。用户面在 PDCP 层上新增 SDAP 层，PDCP 和 RLC 层功能进行了相关优化以降低时延和增强可 靠性。控制面 RRC 层新增 RRC_INACTIVE 态，利于终端节电，降低控制面时 延。在物理层，NR 优化了参考信号设计，采用了更为灵活的波形和帧结构参数， 降低了空口开销，利于前向兼容及适配多种不同应用场景的需求。

LTE 业务信道采用 Turbo 码，控制信道采用卷积码。NR 则在业务信道采用 可并行解码的 LDPC 码、控制信道主要采用 Polar 码。NR 采用的信道编码理论 性能更优，具有更低时延和更高吞吐量等特点。

与 LTE 上行仅采用 DFT-S-OFDM 波形不同，NR 上行同时采用了 CP-OFDM 波形和 DFT-S-OFDM 两种波形，可根据信道状态自适应转换。CP-OFDM 波形是 一种多载波传输技术，在调度上更加灵活，在高信噪比环境下链路性能较好，可 适用于小区中心用户。

类似 LTE，NR 空口支持时频正交多址接入。目前也在研究非正交多址接入 技术，以进一步增强系统容量。

相比于 LTE 采用相对固定的空口参数，NR 设计了一套灵活的空口参数集， 通过不同的参数配置，可适配不同应用场景需求。不同的子载波间隔可实现长度 不同的 slot/mini-slot，一个 slot/mini-slot 中的 OFDM 符号包括上行、下行和灵活 符号，可半静态或动态配置。

NR取消了 LTE空口中的小区级参考信号 CRS，保留 UE级的参考信号 DMRS、 CSI-RS 和 SRS，并针对高频场景中的相位噪声，引入参考信号 PTRS。NR 主要 的参考信号仅在连接态或有调度时传输，降低了基站的能耗和组网干扰，其结构

更适合 Massive MIMO 系统多天线端口发送。

从 3GPP 协议来看，NR 的空口设计十分灵活，但考虑设备实现和组网复杂 度，在实际部署中应根据应用场景和频率资源，从空口协议中裁剪出一个简洁可 行的技术方案

大规模天线技术

5G 基站天线数及端口数将有大幅度增长，可支持配置上百根天线和数十天 线端口的大规模天线阵列，并通过多用户 MIMO 技术，支持更多用户的空间复 用传输，数倍提升 5G 系统频谱效率，用于在用户密集的高容量场景提升用户体 验。大规模多天线系统还可以控制每一个天线通道的发射（或接收）信号的相位 和幅度，从而产生具有指向性的波束，以增强波束方向的信号，补偿无线传播损 耗，获得赋形增益，赋形增益可用于提升小区覆盖，如广域覆盖、深度覆盖、高 楼覆盖等场景。

大规模天线波

束赋形

模块化大规模

天线

图 2：大规模天线技术与试验
大规模天线阵列还可用于毫米波频段，通过波束赋形、波束扫描、波束切换等技术补偿毫米波频段带来的额外传播损耗，使毫米波频段基站能够用于室外蜂 窝移动通信。大规模天线还需要采用数模混合架构减少毫米波射频器件数量，降 低大规模天线器件成本。

大规模天线在提升性能的同时，设备成本、体积和重量相比传统的无源天线 也有明显增加，中国电信从运营商角度出发，针对大规模天线体积大、重量重， 测试和部署维护难度大等问题，主导完成业界首个模块化大规模天线样机的研发 和测试。大规模天线模块化后易于安装、部署、维护，预期能够降低运营成本， 并且易于组成不同天线形态用于不同应用场景。目前 3GPP 组织在 5G NR 标准 化中已经完成了针对模块化形态的大规模天线码本设计，后续将继续推动技术产业化。中国电信将结合实际部署场景和需求，在热点高容量地区优选采用较高端 口数（64 端口）的天线设备提升系统容量；同时，因为 192 振子较 128 振子设 备在覆盖上能提升约 1.7dB，优先选择 192 天线振子的大规模天线设备。

参考资料

GB/T 20274.4-2008 信息安全技术 信息系统安全保障评估框架 第4部分：工程保障