新一代宽带无线移动通信网重大专项课件.docx

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新一代宽带无线移动通信网重大专项课件

新一代宽带无线移动通信网重大专项

2021年度课题指南

2021年9月

工程：

5G研发

工程说明：

5G整体研发进程加快，进入到技术标准制定及研发产业化的关键阶段。

3GPP将在2021年6月完成第一版本的5G标准，以支撑2021年商业应用。

我国5G技术研发试验进入到第二阶段系统验证阶段，同时运营企业主导的5G产品研发规模试验将在2021年启动。

2021年，5G研发工程聚焦在5G研发产业化，系统布局5G基站、核心网预商用产品研发，终端芯片及终端样机研发，开展5G规模试验、5G国际标准候选方案评估等，以推动研发产业化与应用。

2021年课题主要包括三局部：

5G无线技术、5G网络与业务、5G仪表及平台。

〔1〕5G无线技术：

研发5G基站预商用设备、芯片工程样片、终端试验样机，覆盖高频和低频频段；开展动态业务疏导技术研究；开发终端多制式射频模组、5G车联网终端基带芯片。

〔2〕5G网络与业务：

研发5G核心网预商用设备，同时开展网络关键技术与标准化研究，重点包括端到端网络资源调度、固网与移动网融合；5G支持远程操控、智能制造的业务研发与试验。

〔3〕5G仪表及平台：

开展5G产品研发规模试验、5G国际标准候选方案评估与验证、面向WRC-19的频谱技术研究；研发毫米波5G信号源、分析仪、5G网规网优工具，开发5G大规模MIMOOTA测试系统、5G终端测试平台，开展基于大数据的5G信道模拟研究。

〔一〕5G无线技术

课题1-1：

基于R155G基站预商用设备研发

课题说明：

为推动5G基站设备研发，尽早开展6GHz以下5G基站预商用设备和5G高频基站设备样机研发，满足ITU关于5G关键性能指标需求。

研究目标：

开发6GHz以下5G基站预商用设备，可支持3GPPR155G物理层及MAC层、RRC层技术要求。

基站硬件平台设计及开发需满足系统商用部署要求。

开发26GHz、39GHz5G高频段基站设备样机。

满足用户体验速率、峰值速率、频谱效率、时延等5G关键性能指标要求。

考核指标：

提供3.5GHz、4.9GHz5G预商用基站设备各50套，开发26GHz、39GHz5G高频段基站设备样机各5套。

参与5G产品研发规模试验，所提供设备应能够满足3GPPR15的主要技术指标要求。

主要技术指标：

（1）5G基站预商用设备支持6GHz以下频段，包括3.4-3.6GHz、4.8-5GHz等，信道带宽大于等于100MHz；

（2）

（3）支持5G独立组网〔Standalone〕和非独立接入（Non-Standalone）；支持接入4G核心网和5G核心网；

（4）

（5）满足3GPPR15关于连续广域覆盖场景的相关标准要求,支持大规模天线〔>=64通道〕、先进编码〔数据信道：

LDPC；控制信道：

Polar〕、新参数集和帧构造；下行小区峰值频谱效率大于等于40bps/Hz，下行小区平均频谱效率大于等于10bps/Hz，用户体验速率大于等于100Mbps，并通过测试验证；控制面空口时延小于10ms；单向用户面空口时延小于4ms，往返时延RTT小于10ms；

（6）

（7）满足3GPPR15关于低时延高可靠场景的相关标准要求，支持短帧设计、免调度传输等关键技术；单向用户面空口时延小于0.5ms;可靠性：

接收SNR不低于5dB时，32Byte数据包的丢包率小于1×10-5；

（8）

（9）设备形态、体积、重量、功耗等符合预商用网络设备要求；鼓励基站基带芯片的研发；

（10）

（11）开发5G高频段基站样机：

支持24.25-27.5GHz频段、38-42.5GHz频段，信道带宽大于等于400MHz；满足3GPPR15关于高频增强移动宽带场景相关标准要求，支持大规模天线、动态波束赋形技术、以及新型帧构造和参数集；单小区峰值传输速率不低于20Gbps，用户体验速率不低于1Gbps；

（12）

（13）申请创造专利不少于15项，其中国际专利不少于5项。

（14）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费预算：

中央财政投入与其他来源经费比例为1:

2，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过4个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-2：

基于R155G终端基带芯片和射频芯片工程样片研发

课题说明：

3GPP5G标准〔R15〕预计将在2021年中制定完成，5G将进入产品研发阶段。

终端芯片的成熟程度将会极大影响5G整体商用化进程，相关研发工作应尽早启动。

研究目标：

面向增强移动宽带及低时延高可靠场景，开发支持3GPPR15标准的5G终端基带芯片和射频芯片的工程样片，支持5G独立组网〔Standalone〕和非独立接入（Non-Standalone）两种模式。

考核指标：

面向增强移动宽带及低时延高可靠场景，完成5G终端基带芯片和射频芯片的工程样片研发，满足3GPPR15和国内相关标准的要求。

提供2000套基带芯片和射频芯片工程样片，配合系统设备厂商完成5G产品研发规模试验。

主要技术指标：

（1）工艺：

基带芯片16nm或更优，射频芯片40nm或更优；条件具备的情况下，优先在国内流片；

（2）

（3）支持6GHz以下频段，包括3.4-3.6GHz、4.8-5GHz等，信道带宽大于等于100MHz；

（4）

（5）支持5G独立组网〔Standalone〕和非独立接入（Non-Standalone）两种模式；

（6）

（7）帧构造：

支持统一的灵活TDD帧构造，上下行传输和周期可灵活配置；

（8）

（9）上下行均支持QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等调制方式；

（10）

（11）在移动增强宽带场景下，下行单用户峰值频谱效率：

8流时不低于30bps/Hz，4流时不低于20bps/Hz；上行单用户峰值频谱效率：

4流时不低于15bps/Hz，2流时不低于10bps/Hz；至少支持上行单用户2流、下行单用户4流；控制面空口时延小于10ms；单向用户面空口时延小于4ms；

（12）

（13）在低时延高可靠场景下〔技术指标以3GPPR15标准为准〕：

控制面空口时延小于10ms，上下行单向用户面空口时延小于0.5ms；可靠性方面，当SNR>5dB时，用户面空口时延1ms的情况下，32Byte数据包的丢包率不高于1×10-5；

（14）

（15）申请创造专利不少于10项，其中国际创造专利不少于5项。

（16）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为2:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过2个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-3：

基于R15支持毫米波的5G终端基带芯片和射频芯片工程样片研发

课题说明：

5G支持毫米波频段成为趋势，应对毫米波频段芯片和射频器件及早启动研发，并确保足够投入。

研究目标：

面向26GHz或39GHz频段毫米波频段，研发支持3GPPR15标准的5G终端射频芯片样品和基带芯片工程样片。

考核指标：

面向26GHz或39GHz频段毫米波频段，完成5G终端基带芯片和射频芯片的工程样片研发，满足3GPPR15和国内相关标准的要求。

提供基于基带芯片和射频芯片的工程样片共计100套，配合系统设备厂商完成5G产品研发试验。

主要技术指标：

（1）工艺：

基带芯片16nm或更优，射频芯片40nm或更优；条件具备的情况下，优先在国内流片；

（2）

（3）支持26GHz或39GHz频段毫米波频段，信道带宽大于等于400MHz；

（4）

（5）支持5G独立组网〔Standalone〕和非独立接入（Non-Standalone）两种模式；

（6）

（7）帧构造：

支持统一的灵活TDD帧构造，上下行传输和周期可灵活配置；

（8）

（9）上下行均支持QPSK、16QAM、64QAM、256QAM调制方式；

（10）

（11）下行单用户峰值速率不低于3Gbps，上行单用户峰值速率不低于1.5Gbps;

（12）

（13）控制面空口时延小于10ms；单向用户面空口时延小于4ms；

（14）

（15）申请创造专利不少于10项，其中国际创造专利不少于5项。

（16）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为2:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过2个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-4：

基于R155G终端试验样机研发

课题说明：

3GPP5G标准〔R15〕预计将在2021年中制定完成，5G将进入产品研发阶段。

为推动终端尽快成熟，相关研发工作应尽早启动。

研究目标：

研发满足3GPP标准〔R15〕标准要求的5G终端试验样机，可满足5G技术试验中连续广域覆盖及低时延高可靠场景的需求，满足ITU相关关键性能指标要求。

考核指标：

研发5G终端试验样机共计300套，参与5G产品研发规模试验；

（1）满足3GPPR15标准和国内相关行标的要求；

（2）

（3）支持6GHz以下频段，包括3.4-3.6GHz、4.8-5GHz等，信道带宽大于等于100MHz；

（4）

（5）支持5G独立组网〔Standalone〕和非独立接入〔Non-Standalone〕两种模式；

（6）

（7）帧构造：

支持统一的灵活TDD帧构造，上下行传输和周期可灵活配置；

（8）

（9）在增强移动宽带场景下：

下行单用户峰值频谱效率：

8流时不低于30bps/Hz，4流时不低于20bps/Hz；上行单用户峰值频谱效率：

4流时不低于15bps/Hz，2流时不低于10bps/Hz；控制面空口时延小于10ms；单向用户面空口时延小于4ms；

（10）

（11）在低时延高可靠场景下〔技术指标以3GPPR15标准为准〕：

控制面空口时延小于10ms，上下行单向用户面空口时延小于0.5ms；可靠性方面，当SNR>5dB时，用户面时延1ms的情况下，32Byte数据包的丢包率不高于1×10-5；

（12）

（13）为第三方测试提供接口，并提供消息跟踪和关键参数输出；

（14）

（15）申请创造专利不少于10项。

（16）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为1:

2，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过2个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-5：

5G多空中接口的动态业务疏导技术研究、标准化与测试验证

课题说明：

在5G系统将存在多种工作频段、网络构造和空中接口，需要在不同空中接口中采用更快的动态业务疏导机制，才能有效保证各种业务的质量要求。

因此根据无线接入技术或链路质量来进展动态业务疏导是5G中保证业务连续性和客户体验的关键使能技术。

研究目标：

研究5G多连接环境下多空中接口业务疏导的实现框架，多空中接口包括4G及4G演进、5G、WLAN等；研究QoS参数与特定空中接口无线链路质量间的耦合关系，研究动态业务疏导具体算法；研究从多空中接口获得实时反应，在同步时间帧上进展业务流调整的具体实现方法和性能。

考核指标：

（1）输出5G多连接环境下的多空中接口业务疏导的实现架构报告；

（2）

（3）输出QoS参数与特定空中接口无线链路质量间的耦合关系报告；

（4）

（5）提出动态业务疏导具体算法，实现在同步时间帧上进展多空中接口的业务流调整，并对相关算法进展仿真验证：

（6）

①对GBR业务，频谱效率增加20%以上；

②相对4G网络，分组发送延时降低20%；

（7）开发动态业务疏导的相关设备，在4G、5G、WLAN多空中接口间进展相关算法的测试验证，预期到达的指标同〔3〕；

（8）

（9）提交标准提案不少于10篇，申请创造专利不少于8项。

（10）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为2:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政经费支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持1个团队。

企业牵头，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-6：

5G终端高性能、低本钱的功放/开关/滤波器集成化射频模组研发

课题说明：

多模多频是终端设计所面临的难题，频段数量的增加将直接增加射频前端功放、开关、以及滤波器芯片的数量，从而影响终端的集成度、体积和本钱，迫切需要加强5G〔LTE-AR15〕高性能的功放/开关/滤波器集成化射频模组的研发，实现终端射频前端芯片及模组产业化。

研究目标：

研发5G〔LTE-AR15〕终端高性能一体化射频模组，在同一模组内集成射频功放、开关以及滤波器/双工器芯片，解决规模产业化中的关键技术及低本钱问题。

考核指标：

完成5G（LTE-AR15）终端所需的高性能集成化射频模组，模组性能满足行业标准和3GPP等国际标准，并同时具备有竞争力的本钱与价格，满足大规模产业化的需求。

主要技术指标：

〔1〕完成包括终端功率放大器、开关、滤波器/双工器的芯片研发和一体化封装测试，一体化射频模组支持LTE-A/TDD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA等多个制式，相关技术指标符合3GPPR15；

〔2〕研发的射频功率放大器芯片至少支持B40/41/38/7，B1/2/3/34/39和B5/8/13/17等频段；研发的滤波器芯片至少包括B43/42/41/40/38/34/39，双工器芯片至少包括B7/1/2/3/5/8/13/17；

〔3〕模组工作电压范围3.4~4.2V，发射最大功率23dBm时，对应各个频段下不同工作模式时ACLR、EVM指标需满足3GPP相关标准；

〔4〕滤波器/多工器的最大承受功率应不小于29dBm,其中B41应不小于31dBm；

〔5〕多工器的天线端口到接收端口插入损耗的典型值不超过2.5dB，带内波动不超过1.5dB；

〔6〕一体化模组支持LTE上行两载波聚合，支持最大聚合带宽40MHz；

〔7〕待机功耗和工作功耗满足产业化要求；

〔8〕提供1000片开关和功放集成器件样片用于5G〔LTE-AR15〕终端产业化设计,模组市场规模销售价格不高于课题完成时市场相关产品价格〔应标时应明确未来产品销售价格水平〕；

〔9〕申请创造专利不少于10项。

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费预算：

中央财政投入与其他来源经费比例为1:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政经费支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持1个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-7：

5G车联网第一阶段技术车载终端芯片研发

课题说明：

2021年3月完成了LTE面向车联网应用的第一阶段国际标准〔R14〕，基于LTE的增强V2X标准〔R15〕预计将在2021年上半年制定完成。

支持LTE-V2X业务的终端芯片将是推动LTE车联网商用进展的关键因素。

研究目标：

面向车联网应用场景，开发支持3GPPR14/R15LTE-V2X标准的终端基带芯片和射频芯片。

考核指标：

面向车联网应用场景，完成LTE-V2X终端基带芯片和射频芯片的研发，满足3GPPR14/R15和国内相关标准的要求。

提供100套基于LTE-V2X基带芯片和射频芯片开发的终端样机，配合开展车联网相关试验和应用开发。

主要技术指标：

〔1〕工艺：

基带芯片28nm或更优，射频芯片40nm或更优；

〔2〕直通链路支持5.9GHz频段，支持10MHz/20MHz带宽；

〔3〕直通链路支持终端自主资源选择、基站调度资源分配；

〔4〕同步：

支持GNSS同步、基站同步和UE同步；

〔5〕直通链路支持QPSK、16QAM、64QAM调制方式；

〔6〕直通链路支持载波聚合；

〔7〕支持TD-LTE、LTEFDDUu接口工作，符合3GPPR14/R15和国内相关标准的要求。

〔8〕支持直通链路载波与Uu接口载波同时工作；

〔9〕申请创造专利不少于10项，其中国际创造专利不少于5项。

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为3:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持1个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

〔二〕5G网络与业务

课题1-8：

基于R155G核心网预商用设备研制与验证

课题说明：

5G核心网国际标准预计在2021年中完成，重点支持5GeMBB接入能力。

为实现产业成熟,支撑规模试验，需加大5G核心网设备研制的投入，为5G规模商用打下坚实的根底。

研究目标：

研制符合3GPPR15国际标准、具备预商用能力的5G新型核心网设备。

基于NFV平台，实现完整的5G核心网控制面、用户面、策略和用户数据网络功能，支持边缘计算、C/U别离、网络切片、基于效劳的接口等5G核心网典型功能。

考核指标：

（1）研发5G核心网预商用设备，基于NFV平台，实现5G新型核心网功能，包含如：

AMF、SMF、UDM、AUSF、PCF、NRF、UPF；

（2）

（3）5G核心网设备功能需符合3GPP标准，且支持控制和转发别离、边缘计算、网络切片、基于效劳的接口等特性；能够实现接入管理、移动性管理、会话管理、QoS和业务连续性等功能；具备与EPC进展终端单注册及双注册的互通能力；

（4）

（5）搭建5G核心网测试环境，至少包含一套完整的5G核心网，能够与5G基站、5G终端、EPC实现端到端的互通,支持500万以上用户会话建立能力，系统吞吐量不低于1Tbps，可配置DNN个数不少于500个；完成功能和性能的测试；完成设备标准及测试报告；

（6）

（7）完成mMTC、uRLLC的场景、需求和技术指标研究，形成各场景下的业务流量模型；

（8）

（9）申请创造专利不少于10项；

（10）

（11）提交国际标准提案不少于20篇。

（12）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为1:

2，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过2个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-9：

基于R155G网络效劳能力开放研究、标准制定和预商用系统研发

课题说明：

5G基于效劳的网络架构将使得5G网络的部署更加的灵活、开放，新业务的开发及网络功能的演进更加高效。

基于效劳的网络架构在系统设计、性能、运维等方面亟待进一步的研发和突破。

研究目标：

研发5G核心网络预商用设备，具备“全效劳化〞的5G网络架构及其开放能力，以效劳的方式设计和构建模块化的网络功能，研究高性能、轻量级的基于效劳的接口通信机制，推进国际标准。

考核指标：

（1）在3GPPR155G网络架构根底上，以效劳和开放为根底，设计5G网络架构和功能，研究包括接入网、核心网〔含控制面和用户面〕的全效劳化系统组网、运营方案，研究效劳发现、注册、授权等自动化运营能力，进展5G核心网络预商用设备研发与验证；

（2）

（3）研究基于效劳的5G网络能力开放架构和功能，提出网络能力的封装、编排、业务等策略和方法；研究平安可控的解决方案；

（4）

（5）研究基于效劳并面向能力开放的接口和交互机制，设计实现高性能、易开放的标准化接口。

在同等系统资源的情况下，网络性能可到达或优于传统的点到点的网络架构。

开发系统并搭建环境进展测试验证；

（6）

（7）参照R15能力开放标准标准，研发APIGW系统，提供基于Restful的网络能力开放API，可被第三方调用获取相关网络能力〔如用户位置、基于业务要求的数据传输QoS保障等〕;设计能力开放APIFramework，实现API的注册，发现及授权机制，进展标准化；

（8）

（9）鼓励系统设计中采用开源的实现，选取系统中的软件功能模块，如能力开放或消息分发模块进展开源；

（10）

（11）申请创造专利不少于10项；

（12）

（13）提交标准提案不少于15篇。

（14）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为1:

2，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政经费支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持不超过2个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报。

如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-10:

面向质量可保证的5G端到端网络资源调度及管理系统研制与验证

课题说明：

5G多样的场景〔eMBB、mMTC和uRLLC〕有不同的网络性能和功能要求，是5G区别于传统网络的主要特征。

本课题将重点研究质量可保证、端到端的网络切片构建及协同管理技术，并完成典型场景的系统验证，为5G垂直行业的网络应用提供技术根底。

研究目标：

基于5G的典型业务场景，针对接入网、核心网、传输网，开展5G端到端网络切片及资源调度管理系统的研发。

研究网络切片跨域、跨层的协同及管理技术，以提供端到端质量可保证的网络效劳。

研发系统样机，面向效劳可保证的网络的典型应用场景，完成测试验证。

考核指标：

（1）基于R155G网络系统，针对质量可保证的5G端到端网络资源调度及切片技术，完成其产业应用的场景、需求、业务模式及业务流程研究，输出研究报告；

（2）

（3）完成质量可保证的5G端到端网络切片及资源调度管理系统整体架构及流程研究，包括接入网支持切片的架构及关键技术设计、核心网支持切片的架构及关键技术设计、传输网支持切片的架构及关键技术设计、端到端网络资源调度及管理系统；

（4）

（5）面向网络切片及资源调度的质量可保证特性，完成端到端网络切片及资源的跨域、跨层协同及管理技术研究，包括端到端网络切片质量〔如低时延、高可靠等〕可保证技术的整体设计，接入网、核心网和传输网各域的质量可保证机制等;

（6）

（7）面向效劳可保证的网络切片的典型应用场景和质量指标〔eMBB、mMTC和uRLLC三类场景中至少选取两类场景〕，研发端到端系统样机，实现能同时保证至少两类指标的网络切片。

支持网络切片的差异化定制、编排和自动化部署，以及灵活的切片资源管理〔创立切片时间不超过20分钟，网络切片资源扩容与缩容的调整时间不超过2分钟〕,完成测试验证。

（8）

（9）申请创造专利不少于10项；

（10）

（11）提交标准提案不少于15篇。

（12）

实施期限：

2021年1月至2021年12月。

经费比例：

中央财政投入与其他来源经费比例为2:

1，鼓励地方财政积极投入。

本课题拟采用前补助的中央财政支持方式。

申报方式：

公开择优，拟支持1个团队。

企业牵头承当，产学研用联合申报；如联合申报，联合单位〔不包括牵头单位〕不超过4个。

课题1-11:

基于NFV/SD