《移動通信》任務(wù)9 認識5G移動通信系統(tǒng)

模塊三

典型移動通信系統(tǒng)任務(wù)9認識5G移動通信系統(tǒng)知識點15G系統(tǒng)概述知識點25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及接口知識點35G網(wǎng)絡(luò)部署模式知識點45G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄技能點15G的行業(yè)應(yīng)用5G系統(tǒng)概述什么是5G？5G有哪些關(guān)鍵性能指標？5G有哪些應(yīng)用場景？5G的含義5G（TheFifthGeneration，第五代）移動通信系統(tǒng)2015年6月無線電通信全會上確定了5G（TheFifthGeneration，第五代）的法定名稱為IMT-2020。2019年全球開始規(guī)模部署5G，標志著人類正式進入5G時代。5G的三大應(yīng)用場景三大應(yīng)用場景增強型移動寬帶業(yè)務(wù)

超低時延、超高可靠業(yè)務(wù)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)5G面向三大應(yīng)用場景1235G的關(guān)鍵性能指標知識點15G系統(tǒng)概述知識點25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及接口知識點35G網(wǎng)絡(luò)部署模式知識點45G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄技能點15G的行業(yè)應(yīng)用5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G系統(tǒng)架構(gòu)分為兩部分：5G接入網(wǎng)和5G核心網(wǎng)。gNB是5G基站，基站之間通過Xn接口連接。基站和核心網(wǎng)之間通過NG接口連接。5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革的主要標志是核心網(wǎng)架構(gòu)的變化。主要有兩個方面變革：變革一變革二控制面和用戶面分離控制面功能抽象成為多個獨立的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以軟件化、模塊化、服務(wù)化的方式來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。知識點15G系統(tǒng)概述知識點25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及接口知識點35G網(wǎng)絡(luò)部署模式知識點45G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄技能點15G的行業(yè)應(yīng)用5G的部署方式NSA組網(wǎng)方式下，用戶駐留在4G網(wǎng)絡(luò)，即用戶到核心網(wǎng)的控制信息通過4G傳遞，充分利用4G已建網(wǎng)絡(luò)的同時，加速5G上市。SA架構(gòu)下，需要新建5G核心網(wǎng)，用戶一般駐留在5G網(wǎng)絡(luò)，只有當進入無5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域時，用戶才會回落到4G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)之間通過核心網(wǎng)交互。1非獨立組網(wǎng)NSA2獨立組網(wǎng)SA知識點15G系統(tǒng)概述知識點25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及接口知識點35G網(wǎng)絡(luò)部署模式知識點45G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄技能點15G的行業(yè)應(yīng)用更大的帶寬第二個頻譜范圍：6G以上的毫米波（mmWave）頻段，頻譜范圍為24GHz—52GHz。第一個頻譜范圍：Sub6G頻段，頻率范圍450MHz—6GHz。大規(guī)模天線陣列技術(shù)MIMO（MultipleInputMultipleOutput，多輸入多輸出）也稱大規(guī)模天線陣列技術(shù)，是MIMO技術(shù)的擴展與延伸。指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。MassiveMIMO（MassiveMultipleInputMultipleOutput，大規(guī)模多輸入多輸出）8*4MIMOMassiveMIMO大規(guī)模天線陣列技術(shù)不同于4G系統(tǒng)的MIMO最多8天線，5G系統(tǒng)可以實現(xiàn)64/128/256天線，甚至更大規(guī)模，所以稱之為大規(guī)模天線技術(shù)。天線的長度正常與電磁波信號的波長成正比，而5G使用毫米波后天線的長度可以變得很小，可以方便地集成大量的天線。大規(guī)模天線陣列技術(shù)傳統(tǒng)的波束賦形是二維的，意味著只能波束在水平方向跟隨手機用戶進行方向的調(diào)整。5G時代的波束賦形是三維的，意味著波束賦形的窄波束在水平方向和垂直方向都能隨著目標手機的位置進行調(diào)整。切片技術(shù)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)只是面向單一的業(yè)務(wù)需求-電話或上網(wǎng)，無法滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長所帶來的的新業(yè)務(wù)需求。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就像混凝土建的房子，一旦建好，后續(xù)拆改建難度很大。5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當能夠同時支持多樣化的使用場景，滿足差異化服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時延、連接數(shù)目和可靠性等性能指標的不同需求。為什么要切片切片技術(shù)切片的定義根據(jù)《可保證的端到端網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)白皮書》定義：網(wǎng)絡(luò)切片是針對業(yè)務(wù)差異化、多租戶需求提供的一類解決方案技術(shù)的統(tǒng)稱，通過功能、性能、隔離、運維等多方面的靈活設(shè)計，使得運營商能夠基于垂直行業(yè)的需求創(chuàng)建定制化的網(wǎng)絡(luò)。上下行解耦技術(shù)手機上行切換到低頻段發(fā)信號，而下行依舊工作在高頻段，以解決上行覆蓋的問題，這就是上下行頻譜共享技術(shù)，也稱叫上下行解耦技術(shù)。D2D技術(shù)D2D（devicetodevicecommunication，設(shè)備到設(shè)備通信）技術(shù)，又稱設(shè)備直通技術(shù)，D2D通信不同于傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)必須經(jīng)過基站進行通信，而是收發(fā)雙方直接進行設(shè)備之間的通信。D2D通信優(yōu)勢降低基站和回傳網(wǎng)絡(luò)壓力，降低網(wǎng)絡(luò)時延降低終端發(fā)射功率，提升待機時間提高頻譜效率，解決頻譜資源匱乏的問題123D2D技術(shù)MEC技術(shù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心可以簡單理解為集中式的大數(shù)據(jù)處理平臺，而MEC可以簡單理解為邊緣式的大數(shù)據(jù)處理平臺，即把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心切割成各種小型數(shù)據(jù)中心后放置到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，以期更靠近用戶，為用戶提供更快的服務(wù)和達到更好的網(wǎng)絡(luò)性能。歐洲電信標準協(xié)會于2014年率先提出MEC的概念。MEC是5G的一項關(guān)鍵技術(shù)，有助于達到5G業(yè)務(wù)超低時延、超高能效、超高可靠性等關(guān)鍵技術(shù)指標。移動邊緣計算(MEC，mobileedgecomputing)在大型球賽的直播現(xiàn)場，在靠近用戶的基站側(cè)部署MEC服務(wù)器，將全景攝像頭拍攝的視頻內(nèi)容緩存在MEC服務(wù)器上。現(xiàn)場觀眾不再需要通過漫長的回程鏈路從相對遙遠的核心網(wǎng)獲取內(nèi)容數(shù)據(jù)，可以通過VR穿戴設(shè)備直接從MEC服務(wù)器獲取清晰實時的回放，體驗VIP位置的觀看效果。MEC技術(shù)知識點15G系統(tǒng)概述知識點25G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及接口知識點35G網(wǎng)絡(luò)部署模式知識點45G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄技能點15G的行業(yè)應(yīng)用5G的行業(yè)應(yīng)用智慧醫(yī)療智慧工業(yè)智能電網(wǎng)智能駕駛智能農(nóng)業(yè)城市安防智慧教育智能操控媒體直播…5G將驅(qū)動行業(yè)數(shù)字化，催生更多行業(yè)應(yīng)用，提升行業(yè)效率未來它將跟人工智能、大數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，開啟萬物互聯(lián)的全新時代，解決人與物、物與物之間的溝通，大到停車場、體育館、購物場所的智能化改造，小到家庭智能硬件、出行，都將重塑我們的生活。5G的行業(yè)應(yīng)用5G云VR將云端渲染、云計算的理念引入到VR中，主要在云端完成大量的圖像渲染計算和編碼壓縮，通過高性能網(wǎng)絡(luò)傳輸至用戶終端，實現(xiàn)VR計算上云、內(nèi)容上云。一方面可以充分發(fā)揮云端強大的計算能力和5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢。另一方面可以降低終端本地處理壓力，可以有效改善用戶沉浸感。12任務(wù)小結(jié)5G：第五代移動通信系統(tǒng)三