5G通信系統(tǒng)簡介最新發(fā)展培訓(xùn)教育課件ppt模板

1、5,G,時代,5,G,第,壹,章,節(jié),通信系統(tǒng)簡介,第一代通信移動系統(tǒng),第1代移動通信系統(tǒng)（1G）是模擬式通信系統(tǒng)，模擬式是代表在無線傳輸采用模擬式的FM調(diào)制，將介于300Hz到3400Hz的語音轉(zhuǎn)換到高頻的載波頻率MHz上,大哥大在當(dāng)時的售價為21000元，除了手機(jī)價格昂貴之外，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)的價格也讓普通老百姓難以消費(fèi)。當(dāng)時的入網(wǎng)費(fèi)高達(dá)6000元，而每分鐘通話的資費(fèi)也有0.5元。,不過由于模擬通信系統(tǒng)有著很多缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)串號、盜號等現(xiàn)象，給運(yùn)營商和用戶帶來了不少煩惱。于是在1999年A網(wǎng)和B網(wǎng)被正式關(guān)閉。,第二代通信移動系統(tǒng),從1G跨入2G的分水嶺則是從模擬調(diào)制進(jìn)入到數(shù)字調(diào)制，相比于第1代

2、移動通信，第二代移動通信具備高度的保密性，系統(tǒng)的容量也在增加，同時能夠提高多種業(yè)務(wù)服務(wù),第三代通信移動系統(tǒng),國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了官方第3代移動通信移動一同（3G）標(biāo)準(zhǔn)IMT-2000（國際移動通信2000標(biāo)準(zhǔn)）,四種制式,WiMAX,CDMA2000,中國電信,WCDMA,中國聯(lián)通,TD-SCDMA,中國移動,第四代通信移動系統(tǒng),4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻/視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載（大約是12.5MB/s18.75MB/s的下行速度），并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求,TD-LTE,FDD-LTE,2013年12月4

3、日，工業(yè)和信息化部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通正式發(fā)放了第四代移動通信業(yè)務(wù)牌照,FDD-LTE則是世界上通用的4G標(biāo)準(zhǔn),中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-LTE,100Mbps/s,傳輸數(shù)據(jù)的速度,4G通常被用來描述相對于3G的下一代通信網(wǎng)絡(luò)，但很少有人明確4G的含義,4G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)，并運(yùn)行于多個頻帶,應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò) 物理層,物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成,中間 環(huán)境層,中間環(huán)境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等,1G主要解決語音通信的問題,2G可支持窄帶的分組數(shù)據(jù)通信，最

4、高理論速率為236kbps,3G在2G的基礎(chǔ)上，發(fā)展了諸如圖像、音樂、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語音通話安全性，解決了部分移動互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)傳輸問題，最高理論速率為14.4Mbps,4G是專為移動互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的通信技術(shù)，從網(wǎng)速、容量、穩(wěn)定性上相比之前的技術(shù)都有了跳躍性的提升，傳輸速度可達(dá)100Mbit/s,甚至更高,第,貳,章,節(jié),5G系統(tǒng)簡介,5G，第五代移動通信技術(shù)，也是4G之后的延伸，目前還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)訂定組織（像3GPP、WiMAX論壇及ITU-R）的公開規(guī)格或官方文件有提到5G,按照業(yè)內(nèi)初步估計,通過引入新的無線傳輸技術(shù)將資源利用率在4G的基礎(chǔ)上提高10倍

5、以上,通過引入新的體系結(jié)構(gòu)(如超密集小區(qū)結(jié)構(gòu)等)和更加深度的智能化能力將整個系統(tǒng)的吞吐率提高25倍左右,進(jìn)一步挖掘新的頻率資源(如高頻段、毫米波與可見光等),使未來無線移動通信的頻率資源擴(kuò)展4倍左右,以下七點(diǎn)是5G區(qū)別于前幾代移動通信的關(guān)鍵，是移動通信從以技術(shù)為中心逐步向以用戶為中心轉(zhuǎn)變的結(jié)果,5G的優(yōu)勢,在容量方面：5G通信技術(shù)將比4G實(shí)現(xiàn)單位面積移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍 在傳輸速率方面：典型用戶數(shù)據(jù)速率提升10到100倍，峰值傳輸速率可達(dá)10Gbps（4G為100Mbps），端到端時延縮短5倍 在可接入性方面：可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增加10到100倍 在可靠性方面：低功率MMC（機(jī)器型設(shè)備）的

6、電池續(xù)航時間增加10倍,4G,是專為移動互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的通信技術(shù)，但仍是單一的無線接入技術(shù),4G技術(shù)支持100Mbps150Mbps的下行網(wǎng)絡(luò)帶寬，但仍處在3GHz一下的頻段范圍內(nèi),開啟了全球移動通信標(biāo)準(zhǔn)全面融合的趨勢；但仍存在TD-LTE與LTE-FDD的標(biāo)準(zhǔn)之爭,5G,超高容量、超可靠性、隨時隨地可接入性,將可提供超級容量的帶寬，短距離傳輸速率是10Gbps,高頻段頻譜資源將更多地應(yīng)用于5G,5G關(guān)鍵技術(shù),超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),5G 網(wǎng)絡(luò)正朝著網(wǎng)絡(luò)多元化、 寬帶化、 綜合化、 智能化的方向發(fā)展。隨著各種智能終端的普及，面向 2020 年及以后，移動數(shù)據(jù)流量將呈現(xiàn)爆炸式增長。在未來 5G 網(wǎng)絡(luò)中，

7、減小小區(qū)半徑， 增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量，是保證未來 5G 網(wǎng)絡(luò)支持 1 000 倍流量增長的核心技術(shù)之一 。因此， 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成為未來 5G 網(wǎng)絡(luò)提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù),無線節(jié)點(diǎn)增加,未來無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點(diǎn) 10 倍以上的各種無線節(jié)點(diǎn)，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點(diǎn)間距離將保持 10 m 以內(nèi)，并且支持在每 1 km2 范圍內(nèi)為 25 000個用戶提供服務(wù),多干擾,網(wǎng)絡(luò)中的干擾主要有：同頻干擾，共享頻譜資源干擾，不同覆蓋層次間的干擾等。現(xiàn)有通信系統(tǒng)的干擾協(xié)調(diào)算法只能解決單個干擾源問題，而在 5G 網(wǎng)絡(luò)中，相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗一般差別不大，這將導(dǎo)致多個干擾源強(qiáng)度相近，進(jìn)一步惡化網(wǎng)絡(luò)性能，使得現(xiàn)有協(xié)調(diào)

8、算法難以應(yīng)對,切換算法,在超密集網(wǎng)絡(luò)中，密集地部署使得小區(qū)邊界數(shù)量劇增，加之形狀的不規(guī)則，導(dǎo)致頻繁復(fù)雜的切換。為了滿足移動性需求， 勢必出現(xiàn)新的切換算法,自組織網(wǎng)絡(luò),在未來 5G 網(wǎng)絡(luò)中，將面臨網(wǎng)絡(luò)的部署、 運(yùn)營及維護(hù)的挑戰(zhàn)， 這主要是由于網(wǎng)絡(luò)存在各種無線接入技術(shù)， 且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋能力各不相同，它們之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜。因此，自組織網(wǎng)絡(luò)(self-organizing network， SON) 的智能化將成為 5G 網(wǎng)絡(luò)必不可少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),網(wǎng)絡(luò)部署階段的自規(guī)劃和自配,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自優(yōu)化和自愈合,自規(guī)劃的目的是動態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃并執(zhí)行，同時滿足系統(tǒng)的容量擴(kuò)展、 業(yè)務(wù)監(jiān)測或優(yōu)化結(jié)果等方面的需求

9、,自優(yōu)化的目的是減少業(yè)務(wù)工作量， 達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及性能的效果,自愈合指系統(tǒng)能自動檢測問題、 定位問題和排除故障，大大減少維護(hù)成本并避免對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)的影響,內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò),內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(content distribution network， CDN) 會對未來 5G 網(wǎng)絡(luò)的容量與用戶訪問具有重要的支撐作用。 面向大規(guī)模用戶的音頻、視頻、圖像等業(yè)務(wù)急劇增長， 網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸式增長會極大地影響用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量 。如何分發(fā)大流量的業(yè)務(wù)內(nèi)容， 降低用戶獲取信息的時延，增加帶寬并不能解決問題， 它還受到傳輸中路由阻塞和延遲、 網(wǎng)站服務(wù)器的處理能力等因素的影響，這些問題的出現(xiàn)與用戶服務(wù)器

10、之間的距離有密切關(guān)系。,智能虛擬網(wǎng)絡(luò),CDN系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)、 負(fù)載情況以及用戶距離等信息，通過將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)至靠近用戶的CDN代理服務(wù)器上， 實(shí)現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況得以緩解，降低響應(yīng)時間，提高響應(yīng)速度 CDN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在用戶側(cè)與源 server 之間構(gòu)建多個 CDN代理 server，可以降低延遲、 提高 QoS(quality of service) 隨著云計算、 移動互聯(lián)網(wǎng)及動態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容技術(shù)的推進(jìn)， 內(nèi)容分發(fā)技術(shù)逐步趨向于專業(yè)化、 定制化，在內(nèi)容路由、 管理、 推送以及安全性方面都面臨新的挑戰(zhàn),D2D通信,在5G 網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)容量、頻譜效率需要進(jìn)一步提升，

11、更豐富的通信模式以及更好的終端用戶體驗(yàn)也是 5G 的演進(jìn)方向。設(shè)備到設(shè)備通信 ( device-to-device communication，D2D) 具有潛在的提升系統(tǒng)性能、 增強(qiáng)用戶體驗(yàn)、 減輕基站壓力、 提高頻譜利用率的前景。因此， D2D 是未來 5G 網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,D2D 通信是一種基于蜂窩系統(tǒng)的近距離數(shù)據(jù)直接傳輸技術(shù),M2M通信,M2M(machine to machine， M2M)作為物聯(lián)網(wǎng)最常見的應(yīng)用形式， 在智能電網(wǎng)、 安全監(jiān)測、城市信息化、 環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。3GPP 已經(jīng)針對 M2M 網(wǎng)絡(luò)制定了一些標(biāo)準(zhǔn)， 并已立項(xiàng)開始研究 M2M 關(guān)鍵技術(shù)。M2

12、M 的定義主要有廣義和狹義 2 種,信息中心網(wǎng)絡(luò),隨著實(shí)時音頻、 高清視頻等服務(wù)的日益激增，基于位置通信的傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)無法滿足數(shù)據(jù)流量分發(fā)的要求。網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出以信息為中心的發(fā)展趨勢。信息中心網(wǎng)絡(luò) ( information-centric network，ICN)的思想最早是 1979 年由 Nelson 提出來的 ，后來被 Baccala 強(qiáng)化。作為一種新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，ICN 的目標(biāo)是取代現(xiàn)有的 IP,實(shí)施媒體流,網(wǎng)頁服務(wù),多媒體通信,不同于傳統(tǒng)的以主機(jī)地址為中心的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，ICN 采用的是以信息為中心的網(wǎng)絡(luò)通信模型， 忽略IP地址的作用， 甚至只是將其作為一種傳輸標(biāo)

13、識,ICN 的主要概念是信息的分發(fā)、 查找和傳遞，不再是維護(hù)目標(biāo)主機(jī)的可連通性,全新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層解析信息名稱、 路由緩存信息數(shù)據(jù)、 多播傳遞信息等功能， 從而較好地解決計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的擴(kuò)展性、 實(shí)時性以及動態(tài)性等問題,第,叁,章,節(jié),5G最新發(fā)展,5G標(biāo)準(zhǔn)化已開始,5G需求研究整體思路,5G需求總體趨勢,面向2020及未來的發(fā)展驅(qū)動力,市場趨勢,用戶需求,業(yè)務(wù)應(yīng)用,運(yùn)營需求,5G總體定位和社會角色,5G關(guān)鍵能力指標(biāo),5G工作布局建議,5G目標(biāo)和能力,我國5G工作布局建議,技術(shù)、頻譜、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)鏈需求、時間計劃、與其他接入系統(tǒng)關(guān)系,5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo),移動數(shù)據(jù)流量增長趨勢,20

14、10年到2020年全球增長將超過200倍，2010年到2030年將增長近2萬倍 中國增速高于全球，2010年到2020年將增長300倍以上，2010年到2030年將增長超4萬倍 發(fā)達(dá)城市及熱點(diǎn)地區(qū)增速更快，2010年到2020年上海的增長率可達(dá)600倍；北京熱點(diǎn)區(qū)域（如西單）的增長率可達(dá)1000倍，十年千倍,移動用戶數(shù)和物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長趨勢,到2020年，全球移動終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）數(shù)量將超過100億，其中中國超過20億 全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)也將快速增長，到2020年將接近70億，中國接近15億 到2030年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將接近1千億，中國超過200億,5G 主要業(yè)務(wù),移動 互聯(lián)網(wǎng),

15、物聯(lián)網(wǎng),采集類：低速采集、高速采集,控制類：時延敏感、時延非敏感,流類：視頻播放、音頻播放,會話類：語音類、視頻通話、虛擬現(xiàn)實(shí),交互類：瀏覽類、位置類、交易類、游戲類等,傳輸類：郵件類、下載類、上傳類,消息類：SMS類、MMS類、OTT消息,流類和會話類業(yè)務(wù)趨勢及挑戰(zhàn),流類與會話類業(yè)務(wù)將不斷向超高清、3D、身臨其境顯示方向發(fā)展,高清,3D,身臨其境,交互類業(yè)務(wù)趨勢及挑戰(zhàn),增強(qiáng) 現(xiàn)實(shí),在線 游戲,云桌面,虛擬 現(xiàn)實(shí),快速響應(yīng)：達(dá)到用戶對時延基本無感知的使用體驗(yàn)（5-10ms）,大量數(shù)據(jù)交互：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、在線游戲等需要進(jìn)行實(shí)時高清視頻交互，對上下行用戶傳輸速率提出挑戰(zhàn),傳輸類業(yè)務(wù)趨勢及挑戰(zhàn),云存儲將成為主流應(yīng)用之一： IDC：2020年全球30%數(shù)字信息將存儲在云端； Markets and Markets：2018年云存儲市場將達(dá)到468億美元,消息類業(yè)務(wù)趨勢及挑戰(zhàn),OTT消息將成為主流應(yīng)用之,RADICATI GROUP預(yù)測，到2017年即時通信市場用戶數(shù)