高通：独立5G NR用户的真实体验
http://bit.ly/2LJnFp0
5G NR技术标准刚确立，为抢5G商机，许多5G芯片业者早就抢先进行5G功能实测，高通
(Quaolcomm)就是其中之一。
独立5G (SA)规范，除了支援使用新的5G核心网络独立部署5G NR之外，更要实现新的点对
点(end-to-end)网络功能，从网络切片到更细腻的服务质量（QoS）支援。这些网络功能
对于启用5G新商业模式至关重要。
以下报导，以高通展示东京测试5G NR网络容量和用户体验模拟的发现与结果，如下：
东京5G NR sub-6 GHz – 模拟下行链路(downlink)
东京使用20个现有的微型基地台以模拟SA 5G NR网络（图1），其中新的5G NR基地台与现
有的LTE基地台位于同一位置。东京5G NR网络在100 MHz的3.5 GHz频谱上运行，一个基本
Gigabit LTE TDD网络在三个LTE频段（3x20MHz）上运行。基地台和装置之间的传播是基
于东京的高清3D地图建模，以解决道路损耗、阴影、衍射(diffraction)、减少建筑物干
扰及避障等问题。
还有，RF功能被建模以准确描绘真实世界的性能，例如具有256个天线元件的5G NR和LTE
TDD上的4x4 MIMO的大规模MIMO功能。
将各种流量模型应用于具有不同功能的设备组合，这些模型模拟大众用户体验，可以浏览
、下载和串流式传输。
http://bit.ly/2v6o2zP
图一、东京独立 5G NR sub-6 GHz网络下行链路容量模拟结果
超过12,000个具有各种功能的活动用户装置(active user devices)随机分布在整个网络
中，大约50％的用户在室内，50％在室外。该模拟研究说明，当从具有各种功能的LTE设
备混合的LTE TDD网络迁移到具有采用多模式5G NR设备的SA 5G NR网络和先进的Gigabit
等级LTE设备组合，下行链路容量增加LTE之5倍。另一个令人信服的益处是中间光谱效率
(median spectral efficiency)提高了3倍。
该模拟平台还通过用户级关键性能指标（KPI）提供用户体验的见解，用于表示浏览的不
同流量模式（例如，数据串流通量、网络、社交网站动态），3GB高清电影的云端储存下
载，和适应于bitrate级360度视频串流（8K分辨率、120 fps速率）。
东京网络的5G NR装置示例，如下图2所示。该装置实现了357 Mbps的DL数据速率，可在最
大8K，120 fps视频比特率(bitrate)下实现100％视频播放，如右边bitrate分布图所示。
图2还展示模拟平台显示的装置级KPI，包括数据速率、讯号品质、频谱效能、MIMO等级和
宽带频谱。
图2：SA 5G NR sub-6 GHz视频串流体验和各种KPI值
http://bit.ly/2LHozma
此外，模拟平台提供了在不同讯号品质下装置(device)连接到网络设备进行比较：10%（
小区域边缘/挑战讯号条件）、50%（中间用户）或90%（理想讯号条件）。
测试结果，主要发现：
o浏览下载速度超过3倍 - 4G LTE中间用户值102 Mbps，而5G NR用户为333Mbps（图3）
o响应速度提高约3倍，浏览下载延迟之中间值从48ms减少到14ms（图3）(注：毫秒ms代表
千分之一秒)
o对于讯号条件极具挑战性的用户，文件下载速度提高约4倍。 90％的5G用户为131 Mbps
，而LTE为32 Mbps（图3）
o 10％串流视频品质从LTE用户的480/30 FPS / 8位元色彩增加到8K / 120 FPS / 10位元
色彩（图3）
图3：Cat 9对5G NR使用经验比较
http://bit.ly/2v8sYUG
最后，模拟平台针对给定流量类型的所有装置类别的系统范围比较。下面图4中的整体性
能指标显示：
图4：东京的数据串流通量(bursty traffic) KPI之各种类型排名
http://bit.ly/2vqZWiz
东京5G NR sub-6 GHz – 模拟上行链结(uplink)
关于5G速度有很多讨论。大多数（如果不是全部）指的是下行链路以及如何以最小的上行
链路速度和功能参考来增强和启用新体验。 事实上，上行链路同样重要，因为APP应用程
式开发人员还需要预测5G网络上行链路的可能性能，然后才能开始考虑新一代应用程式或
如何发展现有应用程式。
这就是为什么我们首次公开无线产业的详细模拟上行链路加入到5G NR网络容量和用户体
验平台，该设计旨在SA多模组4G / 5G NR网络中运行的TDD频谱中的5G NR和Gigabit 等级
LTE设备的预期工作上行链路性能和用户体验提供定量分析。
http://bit.ly/2Kg2gyf
如图5所示，模拟研究指出当从具有各种功能的LTE混合设备到仅有LTE网络迁移到5G NR网
路时，上行链路容量增加了近3倍。
图6显示了具有流量模式的5G NR装置的范例，该流量模式将PowerPoint文件上传到云端。
其装置实现了78 Mbps的UL数据速率，在不到30秒的时间内完成了传输。该图还显示了装
置级(device-level ) KPI，例如讯号品质、频谱效率、MIMO等级和宽带频谱。
另一个重要的用户体验是直播视频转播。直播视频的品量取决于上行链路品质。随着许多
社交媒体平台采用直播视频，将增加直播视频的用户。
图7展示，LTE UL CAT 13和5G NR用户之间的比较。在模拟中，5G用户可以播放4K品质的
即时视频，而不会因遗失数据包(packet)而造成视频不佳，而CAT 13 LTE用户没有足够的
宽带来播放超过240p的任何内容，而一些数据包遗失导致直播视频讯号不稳。
实现5G承诺：从模拟到现实
透过提供对新独立5G规范来运行的TDD频谱及Gigabit 等级LTE的预期工作性能和用户体验
的深入了解，5G网络容量和用户模拟体验展示了5G的巨大潜力。调查结果还为5G NR可实
现的下行链路和上行链路容量的显著表现，提供了定量支援，可以支持新的服务和体验。
高通将在2018年下半年开展大规模测试，利用Qualcomm Snapdragon X50 5G调制解调器，与
OEM、基础设施供应商展开合作，而电信运营业者预计在2019年上半年推出首批5G手机。
心得
由于5G新空中接口采用较高频率的传输特性(特别是毫米波)，解决方案必须能提供一致化
的5G体验，尤其是大多数资料在室内传输的使用情境。高通FSM100xx解决方案满足室外小
型基地台的各种效能需求，包括支援MIMO建置与数个gigabit等级的吞吐量，以及支援各
种室内通讯的需求，包括像小体积以及支援以太网路供电(PoE)。