無線領(lǐng)域十大熱門新技術(shù)資料

1、無線領(lǐng)域十大熱門(rmn)新技術(shù)機(jī)械電子工程學(xué)院測控(c kn)技術(shù)與儀器2013-1李秀勝201301040517指導(dǎo)老師：劉輝共二十一頁為了(wi le)應(yīng)對(duì)海量流量的挑戰(zhàn)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)正向“無容量限制的無線網(wǎng)絡(luò)”，即 “大管道”方向發(fā)展，技術(shù)不斷取得突破。在面向未來的無線技術(shù)演進(jìn)中，適應(yīng)應(yīng)用場景、滿足用戶體驗(yàn)成為決定因素。共二十一頁 那么(n me)無線十大熱門新技術(shù)都有什么呢？繼續(xù)往下看.共二十一頁一、新多址接入方式二、新編碼調(diào)制(tiozh)與鏈路自適應(yīng)技術(shù)三、多天線技術(shù)（Massive MIMO）四、高頻通信五、無線回傳（Self-backhaul）六、小區(qū)虛擬化（Virtual Ce

2、ll）七、超寬帶基站UBR八、胖基站（Fat NodeB）九、NFV/SDN技術(shù)十、設(shè)備到設(shè)備通信D2D共二十一頁一、新多址接入方式 未來5G應(yīng)用已經(jīng)聚焦到移動(dòng)寬帶和物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)廣覆蓋、高容量、低時(shí)延、海量連接提出更高需求，5G勢必需要引入新的多址接入方式。較之目前主流無線通信系統(tǒng)中的各種正交/準(zhǔn)正交多址方案（TDMA/CDMA/OFDMA），中興通訊(000063,股吧)首推的新多址技術(shù)MUSA（Multi-User Shared Access）基于更先進(jìn)的非正交多用戶信息理論。MUSA上行接入通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)的復(fù)數(shù)(fsh)域多元碼以及基于串行干擾消除（SIC）的先進(jìn)多用戶檢測，讓系統(tǒng)在相同時(shí)頻

3、資源上支持?jǐn)?shù)倍用戶數(shù)量的高可靠接入；并且可以簡化接入流程中的資源調(diào)度過程，因而可大為簡化海量接入的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，縮短海量接入的接入時(shí)間，降低終端能耗。MUSA下行則通過創(chuàng)新的增強(qiáng)疊加編碼及疊加符號(hào)擴(kuò)展技術(shù)，提供比主流正交多址更高容量的下行傳輸，并同樣能大為簡化終端的實(shí)現(xiàn)，降低終端能耗。Back共二十一頁二、新編碼調(diào)制與鏈路自適應(yīng)技術(shù) 面對(duì)5G的核心需求，傳統(tǒng)鏈路自適應(yīng)技術(shù)已經(jīng)無法滿足，而新的編碼調(diào)制與鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以顯著地提高系統(tǒng)容量、減少傳輸延遲、提高傳輸可靠性、增加用戶的接入數(shù)目。中興通訊提出了軟鏈路自適應(yīng)（soft link adaptation，SLA）、物理層包編碼（physical

4、layer packet coding，PLPC）、吉比特超高速譯碼器技術(shù)（Gbps high speed decoder，GHD）等。 軟鏈路自適應(yīng)技術(shù)提高了信道預(yù)測和反饋方法的準(zhǔn)確性，解決了開環(huán)鏈路自適應(yīng)OLLA的周期較長、干擾突發(fā)對(duì)性能的影響，以及5G各種新場景(chng jng)對(duì)QoS的差異化需求（低延遲/超可靠/高吞吐量/高速移動(dòng)）等問題。物理層包編碼技術(shù)可以有效解決大數(shù)據(jù)包與小編碼塊之間的矛盾。吉比特超高速譯碼器技術(shù)可以顯著地提高單用戶的速度，滿足5G支持超高速用戶數(shù)據(jù)速率的要求。 Back共二十一頁三、多天線技術(shù)（Massive MIMO） 目前無線網(wǎng)絡(luò)流量已呈現(xiàn)爆炸式增長，提

5、升無線網(wǎng)絡(luò)容量的方法主要包括：提升頻譜效率、提高網(wǎng)絡(luò)密度、增加系統(tǒng)帶寬、智能業(yè)務(wù)分流等。其中大規(guī)模天線陣列技術(shù)獲得越來越多的關(guān)注。 大規(guī)模天線陣列的基本特征，就是通過在基站側(cè)配置數(shù)量眾多的天線陣列（從幾十至幾千），獲得比傳統(tǒng)天線陣列（傳統(tǒng)天線陣列數(shù)不超過8個(gè)）更為精確的波束控制能力，然后通過空間復(fù)用技術(shù)，在相同的時(shí)頻資源上，同時(shí)服務(wù)更多用戶來提升無線通信系統(tǒng)的頻譜效率。大規(guī)模天線陣列可很好地抑制干擾，帶來巨大的小區(qū)內(nèi)及小區(qū)間的干擾抑制增益(zngy)，使得整個(gè)無線通信系統(tǒng)的容量和覆蓋范圍進(jìn)一步提高。 大規(guī)模天線陣列技術(shù)優(yōu)勢明顯，但如何在現(xiàn)實(shí)約束條件下充分挖掘其潛在的巨大增益亟待深入研究，特別是

6、信道信息獲取、天線陣列設(shè)計(jì)、碼本設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)的研究，中興通訊在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域取得了一定優(yōu)勢，2014年 11月中興通訊攜手中國移動(dòng)，成功完成全球首個(gè)128天線Massive MIMO外場預(yù)商用測試。Back共二十一頁四、高頻通信 目前無線通信6GHz以下頻譜已經(jīng)十分擁擠，可用帶寬有限，而 30GHz300GHz有大量的可用頻譜，這些頻譜對(duì)無線通信極具吸引力。毫米波頻段相對(duì)于現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)載頻其傳輸損耗大。由于高頻的波長很短，單位面積上發(fā)送機(jī)和接收機(jī)可以配置更多的天線獲得更大的波束成形增益，來補(bǔ)償額外的路徑損耗。 采用高增益天線的基站，在獲得權(quán)值前，無法利用優(yōu)選波束覆蓋到接收端，終端測量不準(zhǔn)，通信

7、雙方不能以優(yōu)選波束權(quán)值進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。移動(dòng)環(huán)境對(duì)準(zhǔn)高增益的窄波束困難，若不實(shí)現(xiàn)最優(yōu)波束識(shí)別，終端無法完成小區(qū)駐留或勉強(qiáng)駐留小區(qū)但傳輸質(zhì)量差，與5G網(wǎng)絡(luò)的高速率預(yù)期相悖。因此波束識(shí)別、跟蹤是高頻通信的關(guān)鍵問題。需在在高頻通信系統(tǒng)加入波束發(fā)現(xiàn)過程(guchng)，使得基站和終端得以發(fā)現(xiàn)對(duì)方，利用優(yōu)選波束進(jìn)行高數(shù)據(jù)量通信。Back共二十一頁五、無線回傳（Self-backhaul）有線回程（backhaul）使密集部署的成本變得不可接受，而且會(huì)大大限制基站部署的靈活性。微波作為回程需要額外的頻譜資源，并且增加了傳輸節(jié)點(diǎn)的硬件成本。在有遮擋時(shí)，微波的信道質(zhì)量將受到嚴(yán)重影響，這限制了站址的選擇，降低了部署

8、的靈活性。Self-backhaul使用與接入鏈路相同的無線傳輸技術(shù)和頻率資源，解決了有線backhaul及微波backhaul存在的問題。但Self-backhaul消耗了接入鏈路的可用資源，限制了網(wǎng)絡(luò)容量的進(jìn)一步提高。因此，Self-backhaul容量增強(qiáng)(zngqing)是超密網(wǎng)UDN（Ultra Dense Network）的一個(gè)重要研究方向。增強(qiáng)Self-backhaul容量的技術(shù)手段包括：利用多天線技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展空域自由度；通過接收端協(xié)作增強(qiáng)接收能力；利用內(nèi)容感知技術(shù)挖掘相同的服務(wù)請(qǐng)求，通過多播/廣播提高資源使用效率；backhaul鏈路與接入鏈路間動(dòng)態(tài)資源分配。Back共二十一

9、頁六、小區(qū)虛擬化（Virtual Cell） 小區(qū)虛擬化（Virtual Cell）是解決邊界效應(yīng)的關(guān)鍵，其核心思想是“以用戶為中心”提供服務(wù)。虛擬小區(qū)由用戶周圍的多個(gè)接入節(jié)點(diǎn)組成，它就像影子一樣隨著用戶的移動(dòng)及周圍環(huán)境的變化而快速的更新，使得(sh de)無論用戶在什么位置都可以獲得穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信服務(wù)，達(dá)到一致的用戶體驗(yàn)。虛擬小區(qū)打破了以“蜂窩小區(qū)”為中心的傳統(tǒng)移動(dòng)接入網(wǎng)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆浴坝脩魹橹行摹钡慕尤刖W(wǎng)絡(luò)。即每個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的用戶擁有一個(gè)跟用戶相關(guān)的“虛擬小區(qū)”，該小區(qū)由用戶周邊的幾個(gè)物理小區(qū)組成，物理小區(qū)之間彼此協(xié)作，共同服務(wù)于該用戶。當(dāng)用戶在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，該虛擬小區(qū)包含的物理小區(qū)動(dòng)態(tài)

10、變化，但虛擬小區(qū)ID保持不變。因而在用戶移動(dòng)過程中沒有切換發(fā)生，無論用戶身在何處，都能得到來自周邊多個(gè)物理小區(qū)的良好信號(hào)覆蓋和最佳的接入服務(wù)。虛擬小區(qū)是移動(dòng)接入理念的一次革命，真正實(shí)現(xiàn)了從 “用戶找網(wǎng)絡(luò)”到“網(wǎng)絡(luò)追用戶的轉(zhuǎn)變。Back共二十一頁七、超寬帶基站UBR據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐洲14個(gè)國家的54家運(yùn)營商中，具備1.8GHz和2.1GHz雙頻段的有45家，占比達(dá)到83%。大中型運(yùn)營商基本上都擁有(yngyu)多個(gè)移動(dòng)頻段牌照，運(yùn)營商融合也大大加速了無線基礎(chǔ)設(shè)施共享進(jìn)程，無線基礎(chǔ)設(shè)施正在逐步從寬帶向超寬帶方向發(fā)展。2015年，支持多個(gè)頻段的超寬帶基站技術(shù)UBR（Ultra Broadband Radi

11、o）將會(huì)迎來快速發(fā)展機(jī)會(huì)。超寬帶基站技術(shù)突破了一個(gè)射頻通道僅支持一個(gè)頻段的限制，實(shí)現(xiàn)了雙頻段或多頻段同時(shí)工作的超寬帶處理能力，其核心技術(shù)包括：超寬帶收發(fā)信機(jī)技術(shù)、超寬帶功放技術(shù)、超寬帶DPD技術(shù)以及協(xié)同雙工技術(shù)等。去年中興通訊在業(yè)界率先推出了1.8GHz+2.1GHz超寬帶UBR基站，單通道365MHz的發(fā)射帶寬能夠支持1.8GHz和2.1GHz兩個(gè)頻段同時(shí)工作，且能實(shí)現(xiàn)雙頻段之間的功率共享。Back共二十一頁八、胖基站（Fat NodeB）胖基站（Fat NodeB）技術(shù)，實(shí)質(zhì)是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)扁平化，可以滿足更加復(fù)雜的應(yīng)用場景，是一種可以實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)基站混合組網(wǎng)的新型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。首先，胖基站

12、集成了部分核心網(wǎng)控制面功能，顯著縮短終端接入信令過程，簡化了核心網(wǎng)功能，使得核心網(wǎng)只需專注于與無線制式無關(guān)的核心業(yè)務(wù)，更容易提供更多的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。其次，胖基站集成了核心網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)功能，終端的流量經(jīng)過胖基站后直接進(jìn)入PDN(Public Data Network;一種由電信運(yùn)營商組建的廣域網(wǎng)，提供接入廣域網(wǎng)的服務(wù)與技術(shù)，為用戶提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸服務(wù))，無需回傳到遠(yuǎn)端核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，減輕核心網(wǎng)用戶面轉(zhuǎn)發(fā)負(fù)荷，降低傳輸成本。此外，網(wǎng)關(guān)下移到基站也為內(nèi)容本地化提供了便利。在胖基站上同址部署內(nèi)容服務(wù)器，讓終端就近獲取內(nèi)容，可以大大降低傳輸時(shí)延，提升用戶體驗(yàn)。中興通訊提出(t ch)的胖基站解決方案，繼承和

13、發(fā)揚(yáng)了4G的扁平化思路，以用戶為中心，讓服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)更加扁平，更加貼近終端用戶。Back共二十一頁九、NFV/SDN技術(shù)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)專用設(shè)備多，相比IT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用更高、運(yùn)維復(fù)雜、業(yè)務(wù)形式封閉，使運(yùn)營商在“收”“支”兩端都面臨窘境。近幾年興起的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization，NFV）和（Software Defined Network，SDN）技術(shù)讓運(yùn)營商看到了曙光。NFV的技術(shù)基礎(chǔ)(jch)是虛擬化技術(shù)。虛擬化技術(shù)提供了將一套服務(wù)器的相關(guān)資源（如計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)）虛擬化成多個(gè)不同虛機(jī)為不同的用戶使用的手段。在電信網(wǎng)絡(luò)中引入虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電信

14、網(wǎng)絡(luò)硬件資源的共享，提升硬件資源的利用率，也為快速引入第三方新業(yè)務(wù)開啟了一道方便之門。電信網(wǎng)絡(luò)功能本身支持虛擬化后，與專用硬件設(shè)備解耦，使得電信網(wǎng)絡(luò)采用IT化、通用化硬件資源成為可能，有利于運(yùn)營商降低硬件采購成本。SDN技術(shù)源于IP網(wǎng)絡(luò)的路由控制，它通過將路由設(shè)備的控制和轉(zhuǎn)發(fā)相分離，將對(duì)網(wǎng)絡(luò)中大量路由器繁雜的路由配置工作轉(zhuǎn)化成通過控制器集中式配置并下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)面執(zhí)行的方式，極大簡化了網(wǎng)絡(luò)路由維護(hù)工作。同時(shí)SDN還可以通過開放北向接口使第三方應(yīng)用方便地控制網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路由。在電信網(wǎng)絡(luò)中引入SDN 技術(shù)，不但可以提升網(wǎng)絡(luò)部署的自動(dòng)化能力，實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)的靈活組件調(diào)度，同時(shí)，通過在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（如SAE

15、 GW）內(nèi)部引入SDN化理念，還可以有效促進(jìn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的扁平化，提升報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的效率。Back共二十一頁十、設(shè)備到設(shè)備通信D2D 作為面向5G的關(guān)鍵候選技術(shù)，設(shè)備到設(shè)備通信（Device-to-Device，D2D）具有潛在的提高系統(tǒng)性能、提升用戶體驗(yàn)、擴(kuò)展蜂窩通信應(yīng)用的前景(qinjng)，受到業(yè)界廣泛關(guān)注。D2D主要的應(yīng)用場景包括以下幾方面。 社交應(yīng)用：用戶通過D2D的發(fā)現(xiàn)和通信功能，可以尋找鄰近區(qū)域的感興趣用戶并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)容分享； 網(wǎng)絡(luò)流量卸載：鄰近用戶之間的蜂窩通信切換到D2D模式，節(jié)省空口資源、降低核心網(wǎng)傳輸壓力； 物聯(lián)網(wǎng)通信增強(qiáng)：在車聯(lián)網(wǎng)、海量用戶終端、智能家居等存在大量終端的場

16、景中，終端以D2D形式接入到已接入網(wǎng)絡(luò)的特定終端，緩解巨量終端接入帶來的擁塞； 應(yīng)急通信：當(dāng)覆蓋出現(xiàn)盲區(qū)或因?yàn)?zāi)害網(wǎng)絡(luò)損壞時(shí)，用戶設(shè)備通過D2D與位于覆蓋內(nèi)的用戶設(shè)備建立連接，從而以D2D中繼的形式建立與網(wǎng)絡(luò)的連接。Back共二十一頁Thank You!謝謝(xi xie)觀賞共二十一頁TDMA(Time Division Multiple Access) 時(shí)分多址是把時(shí)間分割成周期性的幀(Frame)，每一個(gè)幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，在滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動(dòng)終端的信號(hào)而不混擾。同時(shí)，基站發(fā)向多個(gè)移動(dòng)終端的信號(hào)都按順序安排在預(yù)定的時(shí)隙中傳輸，各移動(dòng)終

17、端只要在指定的時(shí)隙內(nèi)接收，就能在合路的信號(hào)中把發(fā)給它的信號(hào)區(qū)分并接收下來。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有(jyu)一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。CDMA是指一種擴(kuò)頻多址數(shù)字式通信技術(shù)，通過獨(dú)特的代碼序列建立信道，可用于二代和三代無線通信中的任何一種協(xié)議。CDMA是一種多路方式，多路信號(hào)只占用一條信道，極大提高帶寬使用率共二十一頁鏈路自適應(yīng)技術(shù)，就是指系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前獲取的信道

18、信息，自適應(yīng)地調(diào)整(tiozhng)系統(tǒng)傳輸參數(shù)的行為，用以克服或者適應(yīng)當(dāng)前信道變化帶來的影響。從鏈路自適應(yīng)技術(shù)的基本原理可以看出，鏈路自適應(yīng)技術(shù)主要包含兩方面的內(nèi)容：一方面是信道信息的獲取，準(zhǔn)確和有效地獲得當(dāng)前信道環(huán)境參數(shù)，以及采用什么樣的信道指示參數(shù)能夠更為有效和準(zhǔn)確地反映信道的狀況；另一方面是傳輸參數(shù)的調(diào)整(tiozhng)。共二十一頁空間復(fù)用在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個(gè)較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去。如果發(fā)射端與接收端的天線陣列之間構(gòu)成的空域子信道足夠不同，即能夠在時(shí)域和頻域之外額外( wi)提供空域的維度，使得在不同發(fā)射天線上傳送的信號(hào)之間能夠相互區(qū)別，因此接收機(jī)能夠區(qū)分出這些并行的子數(shù)據(jù)流，而不需付出額外( wi)的頻率或者時(shí)間資源。共二十一頁Backhaul所有的客戶終端通過RAN接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、獲得移動(dòng)業(yè)務(wù)，因此Backhaul的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量直接影響運(yùn)營商是否能夠快速(kui s)響應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求。共二十一頁 扁平網(wǎng)絡(luò)一般被認(rèn)作是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（fabric），其優(yōu)勢在于能夠允許更多的路徑通過網(wǎng)絡(luò)，以滿足數(shù)據(jù)中心的新要求，包括對(duì)虛擬化網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)遷移的支持。扁平網(wǎng)絡(luò)旨在盡量縮短延遲，提高可用帶寬，同時(shí)提供虛擬化環(huán)境下所需的眾多網(wǎng)絡(luò)路徑。由于其將傳統(tǒng)的接入、匯聚、核心三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了簡化