教案--面向5g的毫米波移動(dòng)通信

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1、第三頁(yè)：回顧移動(dòng)通信的發(fā)展歷程，每一代移動(dòng)通信系統(tǒng)都可以通過(guò)標(biāo)志性能力指標(biāo)和核心關(guān)鍵技術(shù)來(lái)定義。1978年，美國(guó)首先在芝加哥開(kāi)始了關(guān)于全球第一個(gè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)AMPS:AdvancedMobilePhoneService高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)系統(tǒng)，開(kāi)啟了1G時(shí)代，該時(shí)段的系統(tǒng)采用頻分多址，只能提供模擬語(yǔ)音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)率僅為2.8kbps~56kbps；2G時(shí)代中全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GlobalSystemforMobilecommunications)的空中接口采用時(shí)分多址技術(shù)。GSM較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語(yǔ)音信道都是數(shù)字式的，可提供數(shù)字語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這時(shí)候都可發(fā)短消息了,

2、但仍然是窄帶的；2000年開(kāi)始部署了3G，3G以碼分多址為技術(shù)特征，同時(shí)采用多輸入輸出技術(shù)增加系統(tǒng)的吞吐率，此時(shí)的用戶峰值速率提升到2Mbps至數(shù)十Mbps，可以支持多媒體寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。為了提供移動(dòng)業(yè)務(wù)，到2010年，正式部署了第四代移動(dòng)通信，4G的空中技術(shù)是在3.9G中演進(jìn)的，將OFDM與FDMA結(jié)合，以正交頻分多址技術(shù)為核心，用戶峰值速率提升到100Mbps至1Gbps，能夠支持各種移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。前幾代都是基于演進(jìn)的，并且向后兼容后一代，4G相比5G就如同龜兔賽跑，面向2020年及未來(lái)5G，將很大程度上提高傳輸速率。2015年工信部發(fā)表第五代移動(dòng)通信的發(fā)展時(shí)間表，預(yù)計(jì)將在2018

3、年將完成技術(shù)規(guī)范，2020年正式商用。工信部電信研究院發(fā)表的5G無(wú)線技術(shù)架構(gòu)白皮書(shū)也預(yù)示著我國(guó)在5G的研發(fā)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)制定階段。中國(guó)5G官方推進(jìn)組負(fù)責(zé)人曹淑敏講到，我們已經(jīng)從最初的概念、需求、場(chǎng)景逐漸走向了用合適的技術(shù)去滿足這些需求。第四頁(yè)1G~4G階段里的重要專利技術(shù)幾乎被美國(guó)的高通、愛(ài)立信壟斷，中國(guó)一直處于落后狀態(tài)！比如在3G時(shí)代，中國(guó)雖然自主研發(fā)了TD-SCDMA，但是技術(shù)上依然無(wú)法與其相提并論。即便到了4G時(shí)代，中國(guó)TD-LTE有了一定的突破，但是其核心長(zhǎng)碼編碼Turbo碼和短碼咬尾卷積碼，都不是中國(guó)原創(chuàng)的技術(shù)。這就導(dǎo)致美國(guó)高通動(dòng)不動(dòng)就控告你侵權(quán)，索取額外專利費(fèi)。4G和5G相比，簡(jiǎn)直

4、就如同龜兔賽跑！第五頁(yè)隨著4G進(jìn)入規(guī)模商用階段，第五代移動(dòng)通信成為全球研究熱點(diǎn)。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)將成為移動(dòng)通信發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。以用戶為中心，提出了未來(lái)5G的總體愿景，總共包含三層，第一層將滿足用戶的居住生活，比如說(shuō)人們的穿戴式設(shè)備中的眼鏡、手表，手環(huán)等，用戶移動(dòng)終端多樣化的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。第二層將為用戶提供極佳的交互式體驗(yàn)，帶來(lái)身臨其境的信息，比如說(shuō)日常生活中的智能家具，VR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)、觀看超高清體育賽事，在外也能連接辦公室電腦，打印機(jī)的在線云端。相比4G，5G除了提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之外，更加滲透到物聯(lián)網(wǎng)及各種行業(yè)領(lǐng)域中，與工業(yè)設(shè)施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合，有

5、效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的多樣化業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”。第六頁(yè)5G將滿足信息隨心致，萬(wàn)物觸手及的總體愿景，要解決多樣化應(yīng)用場(chǎng)景下差異化性能指標(biāo)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，不同應(yīng)用場(chǎng)景面臨的性能挑戰(zhàn)有所不同，性能指標(biāo)和效率需求共同定義了5G的關(guān)鍵能力，猶如一株綻放的鮮花。紅花與綠葉相輔相成，其中花瓣代表了5G的六大性能指標(biāo)，體現(xiàn)了5G滿足未來(lái)多樣化業(yè)務(wù)與場(chǎng)景需求的能力，而花瓣頂點(diǎn)代表了相應(yīng)指標(biāo)的最大值；綠葉則代表了三個(gè)效率指標(biāo)。其中有8個(gè)被ITU接受。5G關(guān)鍵能力比前幾代移動(dòng)通信更加豐富，用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、端到端時(shí)延、峰值速率和移動(dòng)性等都將成為5G的關(guān)鍵性能指標(biāo)。?1用戶體驗(yàn)速率

6、：在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶可獲得的最低傳輸速率。在信道條件好的情況下，要求用戶能達(dá)到1Gbps的下行速度，8K（3D）視頻經(jīng)過(guò)百倍壓縮后傳輸速率大約為1Gbps，這樣我下載一部高清電影只需要1秒；相反而在小區(qū)邊緣覆蓋與信號(hào)復(fù)雜的區(qū)域，信道條件變差，但也要求達(dá)到100Mbps的下行速率。相比4G百兆的下載速率明顯提升。與以往只強(qiáng)調(diào)峰值速率的情況不同，業(yè)界普遍認(rèn)為用戶體驗(yàn)速率是5G最重要的性能指標(biāo)，它真正體現(xiàn)了用戶可獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)速率，也是與用戶感受最密切的性能指標(biāo)。2連接數(shù)密度：現(xiàn)在若是在大型集會(huì)、開(kāi)展體育賽事、開(kāi)演唱會(huì)、密集的商業(yè)中心，通常采用臨時(shí)基站，到了5G每平方公里能同時(shí)連接百萬(wàn)個(gè)用戶

7、，這樣就不需要安裝臨時(shí)的基站。3端到端時(shí)延：未來(lái)5G將實(shí)現(xiàn)智能交通，無(wú)人駕駛，那么對(duì)端到端時(shí)延需要小于1毫秒，有利于物聯(lián)網(wǎng)的可靠傳輸4移動(dòng)性：高鐵信號(hào)不穩(wěn)定、總是斷線，飛機(jī)上還不能進(jìn)行無(wú)線連接，未來(lái)5G就可以解決高速移動(dòng)情況下的連接，速度能達(dá)到500+KM/H。5峰值速率：?jiǎn)斡脩艨色@得的最高傳輸速率。一份全掃描的CT圖像，只需要數(shù)秒便能傳輸，理論上5G峰值能達(dá)到10Gbps6流量密度：5G的流量密度能達(dá)到數(shù)十Tbps/平方公里，大大