《5G移动通信系统》课件

移动通信系统5G欢迎来到移动通信系统的精彩世界！本次课件将带您全面了解技术，从其5G5G定义、关键技术，到典型应用场景、网络架构，再到网络建设进展与未来发展趋势，让您对有一个清晰而深入的认识准备好了吗？让我们一起开启这段探5G索之旅吧！什么是5G更快速度更低延迟更大容量不仅仅是的简单升级，它在速度上实延迟是影响用户体验的关键因素之一网络可以支持更多的设备同时在线，而5G4G5G5G现了质的飞跃理论峰值速度可达，的超低延迟（理论上可达毫秒）为实时不会降低性能这意味着在人口密集的区10Gbps1是的数十倍，这意味着下载一部高清电应用，如、远程医疗和自动驾驶等域，如体育场馆或演唱会现场，用户也能4G VR/AR影只需几秒钟提供了无限可能享受到流畅的网络体验的关键技术5G毫米波技术大规模技术MIMO12利用高频频谱资源，提供更大通过增加天线数量，提高频谱的带宽和更高的传输速率，但利用率和网络容量，实现更高信号传播距离较短，容易受阻的传输速率和更广的覆盖范围挡网络切片技术3将物理网络划分为多个虚拟网络，每个网络根据不同的应用场景进行优化，满足不同的需求毫米波技术高频频谱短波长毫米波是指频率在到毫米波的波长较短，信号传播距30GHz之间的电磁波，具有丰富离有限，容易受到障碍物的影响，300GHz的频谱资源，可以提供更大的带需要更密集的基站部署宽应用场景毫米波技术适用于短距离、高带宽的应用场景，如室内热点覆盖、无线回传等大规模技术MIMO增加天线数量波束赋形空间复用通过在基站端部署大量利用多天线技术，将信在同一时间和频率上，天线，提高频谱利用率号集中到特定用户，提通过不同的空间信道传和网络容量，实现更高高信号强度和覆盖范围，输多个数据流，提高网的传输速率减少干扰络容量和吞吐量蜂窝小型化技术宏基站1覆盖范围广，但容量有限，适用于郊区和农村等人口密度较低的区域微基站2覆盖范围较小，容量较高，适用于城市热点区域，如商业中心和交通枢纽皮基站3覆盖范围更小，容量更高，适用于室内覆盖，如办公室和商场新型接入技术免授权频谱接入利用免授权频谱资源，如频段，提高频谱利用率，降低网Wi-Fi络建设成本多址接入技术采用新型多址接入技术，如和，提高频谱效率和连NOMA SCMA接密度边缘计算将计算和存储资源下沉到网络边缘，减少数据传输延迟，提高用户体验新型网络架构软件定义网络网络功能虚拟化1SDN NFV24控制面与用户面分离服务化架构CUPS SBA3的典型应用场景5GuRLLC1超可靠低时延通信mMTC2海量机器类通信eMBB3增强移动宽带增强移动宽带eMBB高清视频云游戏VR/AR流畅播放超高清视频，提供身临其支持高质量的虚拟现实和增强现实应用，无需下载，即可畅玩大型游戏，享受即开4K/8K境的视觉体验提供沉浸式互动体验即玩的乐趣海量机器类通信mMTC智能抄表智能农业自动读取水、电、气等仪表数据，监测土壤湿度、温度等数据，实提高效率，降低成本现精准灌溉和施肥，提高产量智能城市监控城市环境、交通等数据，提高城市管理效率，改善居民生活质量超可靠低时延通信uRLLC自动驾驶远程医疗工业自动化实现车辆之间的实时通支持远程手术和诊断，实现工业设备的实时监信和协同控制，提高安提高医疗资源利用率，控和控制，提高生产效全性，减少事故发生改善患者就医体验率，降低成本的网络架构5G接入网络1负责用户终端的接入和无线信号的传输，包括基站和天线等设备传输网络2负责数据在接入网络和核心网之间的传输，包括光纤、微波等传输介质核心网3负责用户认证、会话管理、移动性管理等功能，是整个网络的核心接入网络基站负责无线信号的收发和处理，是接入网络的核心设备天线负责无线信号的发射和接收，是基站的重要组成部分BBU基带处理单元，负责基带信号的处理和控制RRU射频拉远单元，负责射频信号的收发和处理传输网络微波21光纤IP RAN3核心网用户面1负责数据的传输和处理控制面2负责信令的处理和控制应用层3提供各种应用服务业务支撑5G连接管理会话管理移动性管理负责用户终端的接入和认证，建立和维护负责用户终端的会话建立、修改和释放，负责用户终端在不同基站之间的切换，保连接管理会话状态证移动性连接管理用户认证接入控制验证用户身份，确保合法用户接控制用户接入网络的权限，防止入网络非法用户接入承载建立为用户建立数据传输通道，保证数据传输质量会话管理会话建立会话修改会话释放建立用户终端与网络之间的会话连接修改会话参数，如和带宽等释放用户终端与网络之间的会话连接QoS数据传输用户面数据1用户产生的实际数据，如语音、视频和文件等控制面信令2用于控制和管理网络连接的信令数据网络演进5G第一阶段独立组网SA第二阶段非独立组网NSA第三阶段完全独立组网SA第一阶段独立组网:1全新核心网全新基站5G5G2采用全新的核心网和基站，实现端到端的网络，提供完整的功能和服务5G5G5G第二阶段非独立组网:利旧核心网4G1基站25G基站34G利用现有的核心网，通过增加基站的方式，实现网络的快速部署，但部分功能受限4G5G5G第三阶段完全独立组网:端到端网络5G实现从终端到核心网的全面化，提供完整的功能和服务，是网络的最终形态5G5G5G芯片技术5G基带芯片射频芯片负责基带信号的处理，是终端负责射频信号的收发和处理，是5G的核心芯片终端的重要组成部分5G电源管理芯片负责电源的管理和控制，保证终端的正常工作5G毫米波芯片高频特性大带宽支持毫米波频段的信号处理和传输支持更大的带宽，提供更高的传输速率大规模芯片MIMO多天线支持1支持大规模天线阵列，实现波束赋形和空间复用高性能2具有高性能的处理能力，满足大规模的需求MIMO蜂窝小型化芯片低功耗具有低功耗特性，适用于小型化基站的部署高集成度具有高集成度，减少芯片尺寸和成本终端产品5G智能手机无人机124智能家居设备AR/VR3智能手机高速下载1低延迟2多应用支持3更快的下载速度，更流畅的视频体验，以及对更多应用的支持无人机高清图像传输远程控制支持高清图像的实时传输，应用于航拍和监控等领域实现无人机的远程控制，应用于物流和巡检等领域设备AR/VR沉浸式体验低延迟无线连接提供沉浸式的虚拟现实和增强现实体验降低延迟，提高用户体验实现无线连接，摆脱线缆束缚智能家居智能照明智能温控智能安防远程控制照明设备，调远程控制温控设备，调实时监控家庭安全，提节亮度和颜色节温度和湿度供安全保障工业自动化远程控制1远程控制工业设备，提高生产效率实时监控2实时监控工业设备状态，预防故障发生网络建设进展5G全球范围全球范围内都在积极建设网络，覆盖范围不断扩大5G技术不断成熟技术不断成熟，性能不断提升5G中国网络5G1覆盖广泛用户规模庞大2中国网络覆盖广泛，用户规模庞大，处于全球领先地位5G美国网络5G技术创新1应用丰富2美国网络在技术创新和应用丰富方面具有优势，不断探索新的应用场景5G欧洲网络5G注重安全欧洲网络建设注重安全和隐私保护，强调可持续发展5G的发展趋势5G技术发展趋势应用场景发展趋势更高频率、更大带宽、更低延迟更加多样化和智能化，应用于更多领域商业模式发展趋势更加灵活和创新，满足不同用户的需求技术发展趋势更高频率更大带宽更低延迟探索更高频率的频谱资源，提供更大的带宽提供更大的带宽，实现更高的传输速率进一步降低延迟，满足实时应用的需求应用场景发展趋势智慧城市1实现城市管理的智能化和高效化智慧医疗2提供远程医疗和健康管理服务智慧交通3实现交通的智能化和自动化商业模式发展趋势定制化服务为不同用户提供定制化的服务共享经济共享网络资源，降低成本发展的挑战与对策5G网络安全1用户体验2频谱资源3在发展过程中面临频谱资源、网络安全和用户体验等挑战，需要采取相应的对策5G频谱资源频谱短缺对策频谱资源有限，难以满足的需求探索新的频谱资源，提高频谱利用率5G网络安全安全威胁面临各种网络安全威胁，如数据泄露和网络攻击等对策加强网络安全防护，提高安全意识用户体验用户需求对策需要满足用户的需求，提供良好的用优化网络性能，提升用户体验户体验。