移動通信理論與實戰(zhàn)第8章移動通信的未來5G課件

1、第8章 移動通信的未來5G第8章 移動通信的未來5G課程內(nèi)容5G概述5G的關鍵技術5G無線傳輸技術5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術課程內(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應用場景及指標5G概述5G應用場景及指標5G概述5G應用場景及指標5G概述5G應用場景及指標課程內(nèi)容5G概述5G的關鍵技術5G無線傳輸技術5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術課程內(nèi)容5G概述5G關鍵技術5G的核心特征是超高速率、超高容量、超低時延、超節(jié)能和全覆蓋。盡管各大設備商對5G的核心技術還存在著一些爭議，但大家一致認為：為滿足5G網(wǎng)絡性能及效率指標，需要在4G網(wǎng)絡基礎上聚焦于無線接入和網(wǎng)絡技術兩個層面的增強或

2、改革 5G關鍵技術5G的核心特征是超高速率、超高容量、超低時延、超課程內(nèi)容5G概述5G的關鍵技術5G無線傳輸技術5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術課程內(nèi)容5G概述5G無線傳輸技術新型多址接入技術無線資源包括頻域、時域、空域、碼域和功率域，前三種有子載波正交、插入循環(huán)前綴和適當空間距離等成熟的技術保證多用戶多址接入的獨立性，而后兩種在多用戶區(qū)分時只能通過串行干擾消除SIC技術保證。由于碼域和功率域無法保證疊加用戶的正交，在移動通信系統(tǒng)中用到后兩種資源的都稱為非正交多址接入技術。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無線傳輸

3、技術新型多址接入技術5G無線傳輸技術多天線技術通過大規(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波束，提供更靈活的空間復用能力，改善接收信號強度并更好地抑制用戶間干擾，從而實現(xiàn)更高的系統(tǒng)容量和頻譜效率。 研究的重點在于解決基站天線架構設計、基站端預編碼、基站端信號檢測、基站端信道估計和控制信道性能改進等方面的問題。5G無線傳輸技術多天線技術 研究的重點在于解決基5G無線傳輸技術全頻譜接入技術5G無線傳輸技術全頻譜接入技術全頻譜接入技術毫米波通信指頻率為30300GHz，相應的波長為110mm的頻譜資源；優(yōu)點：可用頻譜資源豐富，天線增益高、波束窄，靈活可

4、控，可以連接大量的設備，且已實現(xiàn)10Gb/s的傳輸速率；缺點：波長短，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去補償收發(fā)信號的增益，在射頻器件、系統(tǒng)設計方面需要特別考慮可見光通信波長范圍在380 nm至780 nm(帶寬為400 THz)優(yōu)點：傳輸頻段寬、保密性強，且具有無電磁干擾、無需頻譜認證、無電磁輻射和節(jié)約能源；難點：光源布局、VLC和射頻間的無縫切換、雙向通信等全頻譜接入技術毫米波通信認知無線電主用戶由網(wǎng)絡授權使用頻譜，而從用戶能夠通過對系統(tǒng)所處外部環(huán)境的實時認知，獲取主用戶的資源使用情況，并在不產(chǎn)生干擾的前提下，動態(tài)使用系統(tǒng)當前可利用的資源來滿足自身對速率、

5、時延和頻譜利用率等方面的要求。全頻譜接入技術認知無線電全頻譜接入技術全頻譜接入技術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充，主要部署在室內(nèi)外熱點區(qū)域，用以提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務。采用高、低頻混合組網(wǎng)，結合數(shù)據(jù)面和控制面分離的架構，利用超密集網(wǎng)絡和高頻自適應回傳技術，可以有效地解決熱點場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，可用于D2D、車載雷達等新型無線通信應用場景。全頻譜接入技術

6、低頻與高頻混合組網(wǎng)全頻譜接入5G無線傳輸技術超密集組網(wǎng)與D2D技術 通過更加“密集化”的無線網(wǎng)絡基礎設施部署，可以獲得更高的頻譜復用效率，從而在局部熱點區(qū)域實現(xiàn)百倍量級的系統(tǒng)容量提升5G無線傳輸技術超密集組網(wǎng)與D2D技術 通過更加“密集5G無線傳輸技術新型波形與調(diào)制編碼技術新型多載波技術F-OFDM技術(Filtered/Flexible OFDM，濾波/靈活的OFDM)UFMC(Universal Filter Multi Carrier，通用濾波多載波)技術FBMC (Filter Bank Multi Carrier，基于濾波器組的多載波)先進的調(diào)制編碼同時同頻全雙工技術設備的發(fā)射機和接

7、收機占用相同的頻率資源同時進行工作，使得通信雙方在上、下行可以在相同時間使用相同的頻率，減少傳統(tǒng)雙工模式中頻率或時隙資源的開銷，將無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無線傳輸技術新型波形與調(diào)制編碼技術課程內(nèi)容5G概述5G的關鍵技術5G無線傳輸技術5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術課程內(nèi)容5G概述5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術5G系統(tǒng)網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn)5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術5G系統(tǒng)網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn)5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術5G系統(tǒng)設計5G網(wǎng)絡架構與組網(wǎng)技術5G系統(tǒng)設計5G系統(tǒng)設計5G網(wǎng)絡將采用模塊化功能設計模式，通過“功能組件”的組合，構建滿足不同應用場景需求的專用邏輯網(wǎng)絡。接入平面將引入多站點協(xié)作

8、、多連接機制和多制式融合技術，允許諸如無線mesh網(wǎng)絡和動態(tài)自組織網(wǎng)絡等新型組網(wǎng)接入，以構建更靈活的接入網(wǎng)拓撲；控制平面基于可重構的、集中的網(wǎng)絡控制功能，提供按需的接入、移動性和會話管理；轉發(fā)平面具備分布式的數(shù)據(jù)轉發(fā)和處理能力，可提供更豐富的業(yè)務鏈處理能力。5G系統(tǒng)設計5G網(wǎng)絡將采用模塊化功能設計模式，通過“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，可按需部署于全國節(jié)點，實現(xiàn)網(wǎng)絡總體的監(jiān)控和維護。匯聚級主要包括控制面網(wǎng)絡功能，如移動性管理、會話管理、用戶數(shù)據(jù)和策略等，可按需部署于省一級的網(wǎng)絡。邊緣級主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)面網(wǎng)關功能，重點承載業(yè)務數(shù)據(jù)流，可部署于地市一級。移動邊緣計算功能、業(yè)務鏈功能和部分控制面網(wǎng)絡功能也可下沉到這一級。接入級包括無線接入網(wǎng)的中心單元(CU)和分布單元