5G發(fā)展概況應(yīng)用場景及組網(wǎng)課件

5G發(fā)展概況、應(yīng)用場景及組網(wǎng)1、 5G發(fā)展概況2、 5G三大應(yīng)用場景3、 5G主要關(guān)鍵技術(shù)4、 5G組網(wǎng)架構(gòu)及傳送網(wǎng)改進1、 5G發(fā)展概況2、 5G三大應(yīng)用場景3、 5G主要關(guān)鍵技術(shù)4、 5G組網(wǎng)架構(gòu)目前移動無線網(wǎng)建設(shè)一些準備：1、5G基站需求：平均流程3G，峰值流量7G；2、BBU+AAU或BBU+RRU+天線

BBU:華為5900AAU:華為5612\5613RRU:華為39713、5G目標網(wǎng)：NGC-gNB或5GC-gNB其中無線接入網(wǎng)分兩種：

CRAN：集中接入網(wǎng)----1個BBU+多個AAU，有點像PON網(wǎng)綜合接入機房、光纜資源豐富

DRAN：分布式接入網(wǎng)----1個BBU+1個AAU，傳統(tǒng)宏站缺少綜合接入機房、光纜資源貧乏4、挑戰(zhàn)：芯片，終端、基站設(shè)備，成熟度不敢大規(guī)模商用目前移動傳送網(wǎng)建設(shè)一些準備：1、5G基站需求：平均流程3G，峰值流量7G；2、接入網(wǎng)：50G-100G；華為PTN980\中興6190A匯聚層：100G-200G；華為PTN7900\中興6500

骨干層：200G-400G；華為PTN7900\中興65003、傳送網(wǎng)目標網(wǎng)：SPN網(wǎng)（切片分組網(wǎng)）4、實現(xiàn)途徑：

PTN擴容---只能夠滿足高帶寬

PTN升級到SPN---升級復(fù)雜不成熟、中斷、擴板卡也很貴新建SPN-----一步到位，5、廣州----連續(xù)覆蓋，新建SPN網(wǎng)；深圳-----熱點覆蓋，PTN升級其他-----熱點覆蓋，如惠州-----潼湖、大亞灣6、挑戰(zhàn)：芯片，如1ms、設(shè)備成熟度、不敢大規(guī)模商用5G網(wǎng)絡(luò)探討目錄5G是什么5G改變什么5G技術(shù)手段5G技術(shù)前景15G是什么狹義5G概念第五代移動通信技術(shù)（5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems簡稱5G或5G技術(shù)）是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的延伸。0102是一種數(shù)據(jù)傳輸速率遠遠高于以前的無線網(wǎng)絡(luò)，最高可達10Gbit/s，比當(dāng)前的有線互聯(lián)網(wǎng)要快，比先前的4GLTE無線網(wǎng)絡(luò)快100倍。同時又有較低的網(wǎng)絡(luò)延遲（更快的響應(yīng)時間），低于1毫秒，而4G為30-70毫秒。由于數(shù)據(jù)傳輸更快，5G網(wǎng)絡(luò)將不僅僅為手機提供服務(wù)，而且還將成為一般性的家庭和辦公網(wǎng)絡(luò)提供商，與有線網(wǎng)絡(luò)提供商競爭。廣義5G概念是一個端到端的生態(tài)系統(tǒng)，它將打造一個全移動和全連接的社會。打破了電信業(yè)從未有過的軟件和硬件分離。建立了全新的“端到端”的系統(tǒng)架構(gòu)。0102從原有的2/3/4G時代的技術(shù)推動服務(wù)增長，變?yōu)榱思夹g(shù)去滿足和支持持續(xù)變化的服務(wù)需求。與2/3/4G網(wǎng)絡(luò)主要區(qū)別1.峰值速率需要達到Gbit/s的標準，以滿足高清視頻，虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)量傳輸。2.空中接口時延水平需要在1ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫(yī)療等實時應(yīng)用。3.超大網(wǎng)絡(luò)容量，提供千億設(shè)備的連接能力，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信。4.頻譜效率要比LTE提升10倍以上。5.連續(xù)廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s。6.流量密度和連接數(shù)密度大幅度提高。7.系統(tǒng)協(xié)同化，智能化水平提升，表現(xiàn)為多用戶，多點，多天線，多攝取的協(xié)同組網(wǎng)，以及網(wǎng)絡(luò)間靈活地自動調(diào)整。25G改變什么從5W到3A任何事anything任何地點anyplace任何人anyone無線通信發(fā)展終極目標是：實現(xiàn)任何人在任何時間、任何地點與任何人進行任何何種類的信息交換。AI云5G35G技術(shù)手段5G基本功能eMBB增強移動寬帶，用戶體驗速率可提升至1Gbps（4G最高實現(xiàn)10Mbps），峰值速度甚至達到10Gbps。uRLLC高可靠低時延連接，連接時延要達到1ms級別，而且要支持高速移動（500KM/H）情況下的高可靠性（99.999%）連接。mMTC低功耗海量機器類通信，每平方公里接入用戶數(shù)在百萬級別。海量連接物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）100萬連接/平方公里超低時延高可靠通信（uRLLC）1ms時延3D視頻,UHD屏幕基于云的辦公增強現(xiàn)實Voice時延可靠性敏感應(yīng)用智慧城市自動駕駛智能家居增強型移動互聯(lián)網(wǎng)（eMBB）10Gbps峰值速率工業(yè)自動化5G技術(shù)革新0102無線傳輸方面毫米波、大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV)。SDN基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的運作模式是靜態(tài)的，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備是決定性的因素，控制單位和轉(zhuǎn)發(fā)單位緊密耦合。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接產(chǎn)生了不同的拓撲結(jié)構(gòu)，通過路由表進行數(shù)據(jù)傳輸，導(dǎo)致目前的網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜。SDN將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)平面和控制平面進行分離，通過集中式的控制器和標準化軟件接口對網(wǎng)絡(luò)進行管理和配置，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)計、管理和使用提供更多的可能性，從而更容易推動網(wǎng)絡(luò)的革新與發(fā)展。以O(shè)penFlow為例，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護一個FlowTable并且只按照FlowTable進行轉(zhuǎn)發(fā)，F(xiàn)lowTable本身的生成、維護、下發(fā)完全由外置的Controller來實現(xiàn)。NVF網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)元采用軟/硬件垂直一體化架構(gòu)，且對外封閉。各網(wǎng)元功能必須使用對應(yīng)的硬件產(chǎn)品，各種硬件產(chǎn)品有多個廠家，多個廠家之間兼容性往往還不好。NFV技術(shù)的核心理念在于把邏輯上的網(wǎng)絡(luò)功能從實體硬件設(shè)備之中解耦出去。將此前的實體網(wǎng)元標準化為“大容量服務(wù)器”、“大容量存儲器”以及“數(shù)據(jù)交換機”這三大類的IT設(shè)備；mmWave毫米波4G網(wǎng)絡(luò)均在sub6GHz頻段，根據(jù)香農(nóng)定理與奈奎斯特準則、可用最大帶寬是100MHz，數(shù)據(jù)傳輸速率不超過1Gbps。由于3Ghz以下的頻段已經(jīng)幾乎使用殆盡，沒有多余的頻段可供5G來使用，而且5G需要的帶寬動輒上百M，必須使用新的傳輸通道對無線傳輸速率進行擴寬。波長為1～10毫米的電磁波稱毫米波，毫米波頻率范圍為26.5～300GHz，帶寬高達273.5GHz。缺點：頻率越高的電磁波傳播距離越近。與頻率較低的電磁波相比，毫米波信號尤其遇到水的衰減大，嚴重影響傳播效果。MassiveMIMO大規(guī)模天線技術(shù)MIMO既多進多出，收發(fā)雙方使用多副可以同時工作的天線進行通信。MIMO系統(tǒng)通常采用復(fù)雜的信號處理技術(shù)來顯著增強可靠性、傳輸范圍和吞吐量。發(fā)射機采用這些技術(shù)同時發(fā)送多路射頻信號，接收機再從這些信號中將數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。理論上來講天線數(shù)越多，頻譜效率和傳輸可靠性就越高。5G的天線設(shè)計參考了軍用相控陣雷達的思路，目標是更大地提升系統(tǒng)的空間自由度。采用BeamManagement技術(shù)的5G天線在30Ghz頻點時，基站最多可使用256個天線同時收發(fā)。使用70Ghz頻點時，基站最多可使用1024根天線。缺點：大量硬件需裝入一個很小的空間中。會耗散大量功率，不可避免會帶來溫度問題。同時相鄰小區(qū)間導(dǎo)頻進行復(fù)用會引起導(dǎo)頻污染。UDN超密集組網(wǎng)ultra-denseHetnets，立體分層網(wǎng)絡(luò)（HetNet）是指，在宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)層中布放大量微蜂窩（Microcell）、微微蜂窩（Picocell）、毫微微蜂窩（Femtocell）等接入點，來滿足數(shù)據(jù)容量增長要求。根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求，不同QOS等級的需求，在網(wǎng)絡(luò)中引入更多的低功率節(jié)點可以實現(xiàn)熱點增強、消除盲點、改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提高系統(tǒng)容量的目的。但是隨著無線接入站點間距進一步減小，小區(qū)間切換將更加頻繁，會使信令消耗量大幅度激增，用戶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量下降。就必須相應(yīng)的使用多連接技術(shù)、無線回傳技術(shù)。新型多址技術(shù)多址接入是無線系統(tǒng)空口的核心技術(shù)之一，基站需要通過不同的多址信息，來區(qū)分同時服務(wù)的不同用戶。不同的5G需求場景也會采用不同的多址方式。1.eMBB的多址采用DFT-S-FDMA和OFDMA。2.SCMA和其他的NOMA技術(shù)主要在mMTC的UL考慮。NOMA：非正交多址接入技術(shù)，日本軟銀提出，適用于用戶數(shù)量過載、不易實現(xiàn)同步、基站天線比較小的場景。MUSA：多用戶共享接入，中興提出，適用于頻率資源緊張，終端用戶功率需求敏感。SCMA：稀疏碼分多址接入，華為提出，碼本配置更加靈活，可基本滿足各種不同場景需求。PDMA：圖樣分割多址接入，大唐提出，未公布較多的細節(jié)其他相關(guān)演進技術(shù)0102030405全頻帶接入實現(xiàn)不同系統(tǒng)、不同頻段、不同帶寬間頻帶的組合使用，以便利用更大的帶寬來提升系統(tǒng)性能。C-RAN技術(shù)云基帶、全頻段接入PolarCode不再使用Turbo碼，華為極化碼方案成為5G控制信道eMBB場景編碼最終方案。，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)對不同用戶速率、可靠性、時延、優(yōu)先級、移動性和安全性的靈活可定化制服務(wù)D2D技術(shù)實現(xiàn)無需基站、終端之間的通信5G發(fā)展歷程需要明確的是，5G技術(shù)標準現(xiàn)在仍處在完善期，部分功能及含義仍在定義中。其中R15版本已經(jīng)全部完成并凍結(jié),主要定義了eMBB場景的NSA與SA組網(wǎng)階段以及完整的5GNR；R16版本正在進行中，凍結(jié)時間比原計劃推遲，主要將會定義uRLLC和mMTC兩大場景；R17版本已經(jīng)啟動準備工作。目前全球范圍正在啟動中的5G商用服務(wù)，主要還是基于2019年3月版標準的Rel-15NSA模式。Rel-15SA模式組網(wǎng)也會很快到來，工信部表示首先在中國商用。NSA與SA組網(wǎng)CP錨點UP分流Option3EPCLTENRS1-CS1-UOption3aEPCLTENRS1-CS1-US1-UOption3xEPCLTENRS1-CS1-US1-UOption7Option7aOption7x5GCeLTENRNG-CNG-U5GCeLTENRNG-CNG-UNG-U5GCeLTENRNG-CNG-UNG-UOption25GCNRNG-CNG-UOption45GCeLTENRNG-CNG-UOption4a5GCeLTENRNG-CNG-UNG-UOption3xOption7xOption4Option2LTE&NR

DC雙聯(lián)接●●●LTE升級●●●5GC部署●●●45G技術(shù)前景5G應(yīng)用分析-近期結(jié)合5G大帶寬，海量接入技術(shù)特點，實現(xiàn)車站網(wǎng)絡(luò)型終端設(shè)備全無線連接，如攝像頭、閘機、售票機等設(shè)備，減少車站線纜布放。車站全無線5G應(yīng)用分析-近期結(jié)合5G大帶寬，低延時技術(shù)特點，實現(xiàn)車地?zé)o線通信寬帶化，同時上傳多路車載視頻圖像，更流暢的下發(fā)車載PIS信息，隨時回傳車輛運行日志等。高速率車地?zé)o線5G應(yīng)用分析-中期結(jié)合5G海量數(shù)據(jù)連接，基于傳感器技術(shù)的完善，車站各系統(tǒng)各節(jié)點的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)用量等各種監(jiān)控與信息反饋，區(qū)間設(shè)備固定情況上報等，實現(xiàn)遠程在線