成果名称: 5G SA(独立组网)关键技术研发及规模应用
完成单位: 中国电信股份有限公司广东分公司,中国电信股份有限公司广东研究院,华为技术有限公司,华南理工大学
主要人员: 张国新,刘志军,黄云飞,蔡康,陆以勤,汤成科,梁力维,厉萍,陈洁,姜有强,闵锐,赵旭,潘伟锵,佘莎,姚彦强
介绍:

    一、任务来源: 中国电信股份有限公司广东分公司联合中国电信股份有限公司广东研究院、华为技术有限公司、华南理工大学等单位共同攻关,在5G SA关键技术和规模应用等方面形成核心能力,助力中国电信全球率先实现SA网络规模商用。

    二、应用领域和技术原理: 1. 4/5G网络融合关键技术 1) “三朵云”的5G网络基础架构:首创基于SDN/NFV的“三朵云”网络架构,包括接入云、控制云和转发云三个逻辑域。 2) 数据库迁移+SA默开方案:结合IT系统和网络的创新能力,创造性地解决4G向5G演进过程中的用户数据迁移和信令路由两大问题,最小化对现网改造,避免数亿元的过渡投资。 3) 5G SA VPDN解决方案:提出5G SA网络基于L2TP隧道的VPDN网络架构,要求终端建立VPDN会话时携带VPDN鉴权用户名密码,保证VPDN业务安全性,完善融合网元支持L2TP隧道的功能。 4) T+F协同技术:通过TDD和FDD协同、高频和低频互补、实现3.5+2.1GHz时域和频域聚合,充分发挥3.5G大带宽能力和FDD频段低、穿透能力强的特点,提升上行带宽、上行覆盖和缩短网络时延。 2. 5G共建共享SA网络关键技术 1) 创新SA共建共享网络架构:首创共享编码调整方案,提出 “老网号+双向RFSP+差异化切换策略”的共享方案,实现无需新申请网号,5G用户直接利旧现网PLMN无线接入网络架构创新。 2) 大带宽技术创新:采用第三代半导体新型GaN氮化钾材料,比LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)更适合高带宽,高输出功率。 3. 5G新型产品+智慧运营 1) 研发NSA/SA双模基站:双模基站通过5G新空口向SA 用户提供5G用户面、控制面连接,向NSA 用户提供用户面连接。网络侧通过自适应精准用户识别和控制算法,实现SA 终端控制面和用户面走5G核心网,NSA 终端控制面走4G核心网,用户面在5G PDCP层分流。 2) 研发A+P(有源+无源)一体化AAU:一体化极简天面,把4G无源天线和5G AAU设备整合为一套设备,解决天面紧张难题同时提升挂高,提高覆盖30%。天线移相器、反射板、振子单元一体化高度集成,提升天线性能。高低频阵子解耦,隔离更好,天线宽度减小50mm以上。 3) 研发AI智慧节能平台:利用大数据及AI技术,构建精准的潮汐负荷/共覆盖分析/节能时段推荐模型;构建5G基站深度节能状态下的应急唤醒模型,保障网络感知质量不降低。

    三、成果的创造性、先进性: 1) 业界首个提出“三朵云”的5G 目标网络逻辑架构:创新性通过模块化技术优化网络功能之间关系,实现控制与承载分离。首次提出将拟态防御技术引入现有5G核心网DNS系统,建立内生安全。该架构已纳入IMT2020 5G架构,成为中国5G网络架构的基本方案。 2) 创新提出SA的L2TP VPDN技术方案:解决3GPP标准不兼容L2TP VPDN业务问题,实现现网2000多万VPDN用户平滑迁移SA。 3) 率先制定5G超级上行解决方案:纳入3GPP国际标准,实现3.5+2.1GHz时域和频域聚合,上行峰值速率超过450Mbps。 4)5G共建共享SA网络关键技术创新:创新基于精准用户的差异化控制调度方法和网络号实现差异化驻留技术,实现1张物理接入网,2张逻辑网。电联已在全国部署超过40万SA站,全部采用共建共享方式;国外运营商(日本 soft bank、韩国LG U+、马来西亚U-Mobile 等)上门取经,学习“中国标准”。 5)大带宽技术创新:突破200M大带宽射频技术在中国率先成熟应用,第三代半导体及自主产业化,满足共建共享宽频、大功率基站要求。 6) 智慧节能平台:自主研发5G基站AI大数据智慧节能平台,5G基站日综合节能效率达到15%以上,每年节能超2000万度。

    四、获奖及知识产权情况: 项目成果总体达到国际领先水平。本项目的技术创新成果提交3GPP及ITU标准提案83项,立项5项;申请CCSA标准立项7项,获得“CCSA科技进步奖”一等奖2次,二等奖1次;申请国家专利28项,已获授权 25项;申请5项软著,发表三大索引国际论文6篇、核心期刊论文9篇,5G专著2本。项目成果已在全球范围内推广应用。

    五、直接经济效益: 1. 本项目成果在SA规模部署中得到了广泛应用,加速SA商用,预估2021年5G用户收入超过1000亿元 中国电信在全球率先实现SA规模商用,目前全国SA基站超过40万站,已实现全国市区、县城5G覆盖。中国电信5G用户1.2亿,2021年上半年5G用户收入超360亿,预估全年收入超1000亿元。 2. 本项目通过SA的5G 4G厂家解耦特点,全国节省投资约140亿元 通过SA的5G 4G厂家解耦特点,推进5G集采招标,中国电信实现SA效益领先,全国节省约140亿投资。 3. 本项目通过5G网络共建共享,实现网络快速部署的同时,避免国家资本的重复投入,为国家和企业节省成本超过2700亿 。社会效益: 1. 本项目推动全球5G产业发展,促进移动新技术发展与应用、加速国家经济数字化转型,具有重要的社会效益 项目成果获中央一台新闻联播等主流媒体报导,国家及省政府领导多次现场调研,给予高度评价,推动国家以及全国的5G SA发展。通过5G SA网络赋能千行百业,构建5G生态圈,进一步推动国家数字化转型。 2. 通过5G网络共建共享,快速实现5G覆盖的同时,实现节能减排、绿色环保,为业界树立共建共享的合作典范,发挥中国在共建共享方面的国际影响力。 3. 该项目对加快我国5G网络建设、实现5G领先战略、引领科技创新、实现产业升级、促进经济高质量发展、满足人民群众日益增长信息需求意义重大。

批准登记号:
登记日期: 2021-09-02
研究起止时间: 2016-01-01至2019-04-01
所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省通信学会
评价日期: 2021-07-22