在2020年12月28日召开的2021年全国工业和信息化工作会议上，工信部部长肖亚庆指出，2021年将有序推进5G网络建设及应用，加快主要城市5G覆盖，推进共建共享，新建5G基站60万个以上。要以5G建设为牵引，统筹部署数据中心和算力设施。同时聚焦10个重点行业，形成20大典型工业应用场景，开展工业5G专网试点，并适时发布部分频段5G毫米波频率规划。工信部赛迪智库发布的《5G发展2021展望白皮书》预测，2021年5G建设将保持适度超前的态势，四大电信运营商将持续加大5G网络投资力度，预计为2020年的1.5~2倍。
为了更好地推动5G规划、建设、优化和应用等方面的研究与交流，我们组织了本期《5G专刊》，从5G网络规划建设、5G新技术、5G网络优化、5G行业应用等方面对5G的相关议题进行探讨。这些论文汇集了作者的最新研究成果和工作经验，将理论与实践有效结合，希望能给读者提供有益的参考和借鉴。
查看全文>毫米波系统是5G移动通信系统的重要组成部分，是5G满足大带宽需求的重要手段。对具体业务进行分析，明确毫米波适用场景和业务需求，提出适应不同业务需求的毫米波帧结构和灵活帧结构方案，并对方案进行可行性分析。
随着5G网络建设和运营成本的不断增加，5G网络共建共享的必要性和战略意义凸显。目前国内共建共享采用5G MOCN网络架构，使得共建共享双方的移动网络由封闭转向开放，带来了开放性的安全风险。从 5G共建共享网络架构出发，分析接入网、承载网、核心网、网管系统等由于共建共享带来的新的安全风险及相应的应对策略，从而保障共建共享场景下双方的网络安全。
与传统地球静止轨道卫星相比，低轨道卫星具有大带宽、高通量、数据传输时延低等显著特点，更加适用于通信领域。低轨卫星通信系统与5G相互融合，取长补短，共同构建全球无缝覆盖的海、陆、空一体化综合通信网，满足用户无处不在的多种业务需求，是未来通信发展的重要方向。重点讨论了低轨卫星与5G网络融合架构、融合场景及融合内容，并重点分析了低轨卫星与5G网络融合所涉及的关键技术。
5G对承载网的要求较历代移动通信系统有着显著差异和提升，作为5G网络的基石，承载网需要引入新的传输接口、技术和网络控制能力，适应各种网络架构，提供大带宽、差异化时延、超高精度时间同步、网络切片、开放协同的能力，满足未来网络持续演进的需求。
首先介绍了5G网络辅助的GNSS定位原理，包括基于UE的GNSS定位和UE辅助的GNSS定位，5G网络的低时延特性使得UE辅助的GNSS定位方法可能用于高速移动的UE。然后分析了UE辅助的GNSS定位精度，当UE移动速度为200km/h时，对于eMBB TDD SCS=30kHz、eMBB FDD SCS=15kHz和uRLLC，由于网络时延造成的GNSS定位误差分别是0.71m、0.86m和0.33m。最后分析了UEGNSS接收机上报的原始测量数据的影响因素和大小，对于BDS和GPS，一次上报的测量数据分别是4238bit和5650bit，一次同时上报BDS和GPS的测量数据是9888bit。
基于精细化的业务源数据包模型，对数据包经过无线网络的协议开销进行分析，以此分析业务的空口速率需求，从而对系统承载用户容量分析。根据不同的分析需求，将用户容量细分为等效在线用户数、实际在线用户数和背景用户数3种类型并定义其分析方法，为未来5G网络容量分析和网络运维参考提供指导。
SA组网的5G核心网已开始大规模部署，智能城域网是中国联通5G网络的承载解决方案，但其建设尚处于起步阶段，需充分考虑5G核心网的业务承载需求。简要介绍了当前承载网络结构，并结合中国联通现网，对5G核心网信令面、用户面以及4G/5G互操作等业务承载提出了解决方案，对5G建设及后续的网络融合提供了参考。
当5G网络中存在严重的上行干扰信号时，小区内用户上下行业务会受到影响，严重时会导致小区无法接入，影响用户的感知体验。重点介绍了 NSA 网络下5G各类上行干扰形成的主要原因，并从多个维度分析各干扰类型的时域、频域等典型特征，重点研究不同干扰类型的针对性解决方案，降低网络中的系统内外干扰，提升5G用户的感知体验。
随着5G正式商用，5G网络快速部署成为运营商的重要工作内容。预测5G潜在用户和筛选重点业务区域对5G网络精准建设具有重要意义。依托O+B域及从互联网中爬取的第三方网络数据进行大数据分析，深入研究了现网5G终端换机前后的特征，然后从用户业务消费力、终端购买力和换机周期3个维度确定了潜在5G用户的预测方法，并对全网用户进行了预测，筛选出潜在5G用户列表，一方面作为市场部门开拓发展5G用户的目标客户名单，另一方面结合基站和微网格等数据分析潜在5G用户的地理分布，为5G网络规划建设提供数据支持。
5G用户规模发展是新时代新基建大背景下运营商5G网络建设的终极目标。传统的通过人工方式进行营销发展存在诸多不足，浪费大量人力物力财力。针对这些缺点，基于运营商O域和B域数据引入梯度提升决策树（GBDT）分类算法，通过学习存量5G用户正负样本在历史网络上产生的出账数据和网络数据建立5G用户分类预测模型，做到精准挖掘5G潜在用户，提升市场营销的命中率。研究结果表明，基于GBDT算法的潜在5G用户预测模型能有效预测5G目标用户，提高5G用户转化率，对5G用户发展起到积极推动作用。
载波聚合是5GSA组网部署方案中的重要领域之一，对于提升用户体验具有重要价值。尤其在网络共建共享的大环境下，可以有效整合各方频谱资源，形成极致体验和竞争优势。从5GNR载波聚合部署中涉及的主要特性入手，在高低频段融合组网的条件下，分析了驻留重选方案、主辅载波管理方案、移动性管理方案、FDD+TDD的载波聚合方案和困难挑战，最后结合一个典型的部署场景，给出了具体的部署方案建议。
随着中国电信和中国联通共建共享网络建设持续推进，5GNSA网络覆盖范围不断延伸。中国电信和中国联通各自承建的NSA网络内部，以及中国电信和中国联通承建网络之间，因网络制式、频段、覆盖程度不同，会产生多种不同的边界。详细分析NSA共建共享中由中国联通承建时可能出现的各种边界场景，针对不同场景提出相应移动性策略。将相关策略应用于现网，通过现网实际验证，找出不同边界场景移动性策略和方案的最优参数配置，确保中国电信和中国联通5GNSA和4G终端能流畅穿越不同边界，且感知不受影响。
通过对5G网络在垂直行业（ToB）应用部署中不同企业对自身网络数据安全及接入终端的需求分析的梳理，分析了基于安全需求组网的架构要求关键点，结合5G网络的特性，对传统的PLMN、cellbar、TAC技术点进行分析，对3GPPR16中针对垂直行业增强的非公众网络（NPN）技术进行探讨，给出针对不同企业安全管理需求的网络安全部署策略。
中国移动与中国广电鉴于各自的现状和资源签订了700MHz频段5G共建共享合作协议，共同推进700MHz频段产业的发展。从频率、建设策略、网络架构、发展方向等方面进行分析，提出针对性的指导意见，促进双方的建设实施，实现合作共赢、优势互补，共同推动双方5G业务共同发展。
在数字化浪潮的驱动下，5G、MEC、云计算、AI等新兴技术手段不断与制造业融合，并逐步走向应用推广。视觉检测是工业生产的重要环节，针对格力工业视觉检测需求，设计了基于5G的工业AI视觉检测系统，并对系统的工作原理、架构、功能及系统在实际生产环境下的测试结果进行了详细介绍。最后结合智能制造产业升级和5G技术的推广与发展需求对系统应用前景进行了价值分析。
5G的频率高、波长短，单个5G基站的覆盖范围小，而5G边缘计算需靠近最终用户部署，意味5G边缘计算节点的建设数量将快速增长，建设成本高、运维管理难度大。电力设施要求靠近负荷中心的建设特点与5G边缘计算节点的部署要求不谋而合。从5G边缘计算节点部署特性和电力设施建设规划要求等角度，分析了5G边缘节点与电力设施融合建设的可行性，讨论了5G边缘计算节点与电力设施的融合部署面临的散热、电磁兼容和安全等关键问题。
重点研究了物流仓储场景下5G网络切片技术的优化方案。首先总结了5G网络切片技术与边缘云技术的发展现状，其次分析了物流仓储的5G智能应用的典型场景，并对其网络性能进行分析总结。最后设计了此典型场景下网络切片技术的优化方案，即将网络切片技术与边缘云技术进行有效融合，在满足物流仓储对5G网络需求的同时优化运营商的整体网络资源。
5G和工业互联网均已成为近年热门的发展领域，通信设备商、互联网企业、终端厂商、软件开发商、系统集成商等企业纷纷展开相关技术和应用的研究。站在运营商的角度分析5G在工业领域的发展，包括5G赋能于工业的6种关键技术和四大类主要应用场景，同时也指出了发展过程中可能遇到的典型问题，最后给出了5G在工业互联网领域的发展策略。
