移動(dòng)通信理論與實(shí)戰(zhàn)第8章移動(dòng)通信的未來(lái)5G課件

1、第8章 移動(dòng)通信的未來(lái)5G第8章 移動(dòng)通信的未來(lái)5G課程內(nèi)容5G概述5G的關(guān)鍵技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)課程內(nèi)容5G概述5G概述5G全球研發(fā)概況5G概述5G全球研發(fā)概況5G概述5G應(yīng)用場(chǎng)景及指標(biāo)5G概述5G應(yīng)用場(chǎng)景及指標(biāo)5G概述5G應(yīng)用場(chǎng)景及指標(biāo)5G概述5G應(yīng)用場(chǎng)景及指標(biāo)課程內(nèi)容5G概述5G的關(guān)鍵技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)課程內(nèi)容5G概述5G關(guān)鍵技術(shù)5G的核心特征是超高速率、超高容量、超低時(shí)延、超節(jié)能和全覆蓋。盡管各大設(shè)備商對(duì)5G的核心技術(shù)還存在著一些爭(zhēng)議，但大家一致認(rèn)為：為滿足5G網(wǎng)絡(luò)性能及效率指標(biāo)，需要在4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上聚焦于無(wú)線接入和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩個(gè)層面的增強(qiáng)或

2、改革 5G關(guān)鍵技術(shù)5G的核心特征是超高速率、超高容量、超低時(shí)延、超課程內(nèi)容5G概述5G的關(guān)鍵技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)課程內(nèi)容5G概述5G無(wú)線傳輸技術(shù)新型多址接入技術(shù)無(wú)線資源包括頻域、時(shí)域、空域、碼域和功率域，前三種有子載波正交、插入循環(huán)前綴和適當(dāng)空間距離等成熟的技術(shù)保證多用戶多址接入的獨(dú)立性，而后兩種在多用戶區(qū)分時(shí)只能通過(guò)串行干擾消除SIC技術(shù)保證。由于碼域和功率域無(wú)法保證疊加用戶的正交，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中用到后兩種資源的都稱為非正交多址接入技術(shù)。華為 稀疏碼分多址接入SCMA中興公司 多用戶共享接入MUSA大唐 圖樣分割多址接入PDMA日本 非正交多址接入NOMA5G無(wú)線傳輸

3、技術(shù)新型多址接入技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)多天線技術(shù)通過(guò)大規(guī)模天線(Massive MIMO)，基站可以在三維空間形成具有高分辨能力的高增益窄細(xì)波束，提供更靈活的空間復(fù)用能力，改善接收信號(hào)強(qiáng)度并更好地抑制用戶間干擾，從而實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)容量和頻譜效率。 研究的重點(diǎn)在于解決基站天線架構(gòu)設(shè)計(jì)、基站端預(yù)編碼、基站端信號(hào)檢測(cè)、基站端信道估計(jì)和控制信道性能改進(jìn)等方面的問(wèn)題。5G無(wú)線傳輸技術(shù)多天線技術(shù) 研究的重點(diǎn)在于解決基5G無(wú)線傳輸技術(shù)全頻譜接入技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)全頻譜接入技術(shù)全頻譜接入技術(shù)毫米波通信指頻率為30300GHz，相應(yīng)的波長(zhǎng)為110mm的頻譜資源；優(yōu)點(diǎn)：可用頻譜資源豐富，天線增益高、波束窄，靈活可

4、控，可以連接大量的設(shè)備，且已實(shí)現(xiàn)10Gb/s的傳輸速率；缺點(diǎn)：波長(zhǎng)短，因而穿透和繞射能力差，傳輸損耗更大，通常需要使用多天線波束成形技術(shù)去補(bǔ)償收發(fā)信號(hào)的增益，在射頻器件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面需要特別考慮可見光通信波長(zhǎng)范圍在380 nm至780 nm(帶寬為400 THz)優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻段寬、保密性強(qiáng)，且具有無(wú)電磁干擾、無(wú)需頻譜認(rèn)證、無(wú)電磁輻射和節(jié)約能源；難點(diǎn)：光源布局、VLC和射頻間的無(wú)縫切換、雙向通信等全頻譜接入技術(shù)毫米波通信認(rèn)知無(wú)線電主用戶由網(wǎng)絡(luò)授權(quán)使用頻譜，而從用戶能夠通過(guò)對(duì)系統(tǒng)所處外部環(huán)境的實(shí)時(shí)認(rèn)知，獲取主用戶的資源使用情況，并在不產(chǎn)生干擾的前提下，動(dòng)態(tài)使用系統(tǒng)當(dāng)前可利用的資源來(lái)滿足自身對(duì)速率、

5、時(shí)延和頻譜利用率等方面的要求。全頻譜接入技術(shù)認(rèn)知無(wú)線電全頻譜接入技術(shù)全頻譜接入技術(shù)低頻與高頻混合組網(wǎng)全頻譜接入頻段越高，受障礙物、反射物、散射體及大氣吸收等環(huán)境因素影響，信道傳播損耗越大，信道變化快、繞射能力差。5G通信系統(tǒng)將仍然采用低頻段作為核心頻段，而高頻空口作為低頻蜂窩空口的補(bǔ)充，主要部署在室內(nèi)外熱點(diǎn)區(qū)域，用以提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用高、低頻混合組網(wǎng)，結(jié)合數(shù)據(jù)面和控制面分離的架構(gòu)，利用超密集網(wǎng)絡(luò)和高頻自適應(yīng)回傳技術(shù)，可以有效地解決熱點(diǎn)場(chǎng)景下的高容量和高速率需求，并能保持較低的布網(wǎng)成本。另外，利用高頻通信的窄波束和小覆蓋的特點(diǎn)，可用于D2D、車載雷達(dá)等新型無(wú)線通信應(yīng)用場(chǎng)景。全頻譜接入技術(shù)

6、低頻與高頻混合組網(wǎng)全頻譜接入5G無(wú)線傳輸技術(shù)超密集組網(wǎng)與D2D技術(shù) 通過(guò)更加“密集化”的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部署，可以獲得更高的頻譜復(fù)用效率，從而在局部熱點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)百倍量級(jí)的系統(tǒng)容量提升5G無(wú)線傳輸技術(shù)超密集組網(wǎng)與D2D技術(shù) 通過(guò)更加“密集5G無(wú)線傳輸技術(shù)新型波形與調(diào)制編碼技術(shù)新型多載波技術(shù)F-OFDM技術(shù)(Filtered/Flexible OFDM，濾波/靈活的OFDM)UFMC(Universal Filter Multi Carrier，通用濾波多載波)技術(shù)FBMC (Filter Bank Multi Carrier，基于濾波器組的多載波)先進(jìn)的調(diào)制編碼同時(shí)同頻全雙工技術(shù)設(shè)備的發(fā)射機(jī)和接

7、收機(jī)占用相同的頻率資源同時(shí)進(jìn)行工作，使得通信雙方在上、下行可以在相同時(shí)間使用相同的頻率，減少傳統(tǒng)雙工模式中頻率或時(shí)隙資源的開銷，將無(wú)線資源的使用效率提升近一倍，從而顯著提高系統(tǒng)吞吐量和容量5G無(wú)線傳輸技術(shù)新型波形與調(diào)制編碼技術(shù)課程內(nèi)容5G概述5G的關(guān)鍵技術(shù)5G無(wú)線傳輸技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)課程內(nèi)容5G概述5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)5G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)5G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)將采用模塊化功能設(shè)計(jì)模式，通過(guò)“功能組件”的組合，構(gòu)建滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的專用邏輯網(wǎng)絡(luò)。接入平面將引入多站點(diǎn)協(xié)作

8、、多連接機(jī)制和多制式融合技術(shù)，允許諸如無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)等新型組網(wǎng)接入，以構(gòu)建更靈活的接入網(wǎng)拓?fù)?；控制平面基于可重?gòu)的、集中的網(wǎng)絡(luò)控制功能，提供按需的接入、移動(dòng)性和會(huì)話管理；轉(zhuǎn)發(fā)平面具備分布式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理能力，可提供更豐富的業(yè)務(wù)鏈處理能力。5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)將采用模塊化功能設(shè)計(jì)模式，通過(guò)“功能組件5G組網(wǎng)部署5G組網(wǎng)部署5G組網(wǎng)部署中心級(jí)將以控制、管理和調(diào)度職能為核心，例如虛擬化功能編排、廣域數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和BOSS系統(tǒng)等，可按需部署于全國(guó)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總體的監(jiān)控和維護(hù)。匯聚級(jí)主要包括控制面網(wǎng)絡(luò)功能，如移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、用戶數(shù)據(jù)和策略等，可按需部署于省一級(jí)的網(wǎng)絡(luò)。邊緣級(jí)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)面網(wǎng)關(guān)功能，重點(diǎn)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，可部署于地市一級(jí)。移動(dòng)邊緣計(jì)算功能、業(yè)務(wù)鏈功能和部分控制面網(wǎng)絡(luò)功能也可下沉到這一級(jí)。接入級(jí)包括無(wú)線接入網(wǎng)的中心單元(CU)和分布單元