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通信工程学院;内容回顾; 本次课的要求与重难点;本次课需要解决的主要问题;5G移动通信系统;5G移动通信系统;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G愿景和典型应用;5G关键指标;花瓣代表了5G的六大性能指标;
绿叶代表了5G的三个效率指标。;用户体验速率:1Gbps的
峰值速率:数十Gbps的
端到端时延:毫秒级的;频谱利用、能耗和成本是移动通信网络可持续发展的三个关键因素;
频谱效率需提高10??以上;
能源效率和成本效率均要求有百倍以上的提升。;5G和4G的关键能力指标比较; 美国率先发布5G频谱规划,发力高频段通信。2016年7月14日,美国联邦通信委员会(FCC)通过将24GHz以上频谱用于无线宽带业务的规则法令,共规划10.85GHz高频段频谱,包括28GHz(27.5~28.35GHz)、37GHz(37~38.6GHz)、39GHz(38.6~40GHz)共3.85GHz许可频谱和64~71GHz共7GHz免许可频谱。另外,美国对600MHz频段进行反向拍卖,并开展3.5GHz频段共享试验,实现5G高低频频谱布局。; 2016年7月15日,日本总务省(MIC)发布了面向2020年无线电政策报告,明确5G候选频段:低频包括3600~3800MHz和4400~4900MHz,高频包括27.5~29.5GHz频段和其他WRC-19研究频段。; 3400~3800MHz频段将作为2020年前欧洲5G部署的主要频段,通过连续400MHz的带宽力争帮助欧盟在全球5G部署中占得先机。1GHz以下频段,特别是700MHz将用于5G广覆盖。;5G的标准化进程;5G的标准化进程;5G的标准化进程;5G的标准化进程;1G-5G核心关键技术小结;5G移动通信系统;5G系统网络架构;5G系统网络架构;5G网络部署;5G网络部署;NSA组网方式
(1)eNB和en-gNB连接至4G演进型分组核心网(EPC)
5G网络部署初期,由LTE基站eNB提供连续覆盖,en-gNB(能够接入EPC的5G NR基站)作为热点区域,该部署方式的优点是不需要增加新的5G核心网功能,可以利用现有LTE系统网络基础设施实现5G网络的快速部署。
;NSA组网方式
(2)gNB和ng-eNB连接至5GC,gNB提供连续覆盖
随着5G网络的大规模部署,5G核心网基本建设完成后,可以由gNB提供连续覆盖,ng-eNB作为热点区域部署。;NSA组网方式
(3)gNB和ng-eNB连接至5GC,ng-eNB提供连续覆盖
该部署场景下,由ng-eNB提供连续覆盖,gNB作为热点区域部署。ng-eNB通过NG接口连接至5GC,gNB与5GC之间可以建立NG-U连接,ng-eNB和gNB之间通过Xn接口连接。
; SA组网方式
SA架构是5G网络成熟阶段的目标架构。5G接入网既可以是gNB,也可以是ng-eNB,5G核心网采用5GC。如左侧图所示,gNB和5GC通过NG接口连接,由gNB提供连续覆盖。也可以如有侧图所示,ng-eNB和5GC通过NG接口连接,由ng-eNB提供连续覆盖。;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G协议栈;5G移动通信系统;;;;;;;;;5G NR 空口帧与时频资源;;;;;5G移动通信系统;5G关键技术;;5G关键技术;Massive MIMO技术;;;大规模天线阵列技术的优势
提高频谱效率
提高功率效率
大幅度降低干扰
简化收发信机结构;毫米波通信技术;;毫米波通信技术;毫米波通信技术;GFDM;GFDM;GFDM;GFDM;从1G到4G中所采用的多址技术看,主流多址方式是正交多址。
5G用户数的激增,仅用传统正交方式的多址方式将难以满足这些需求。
非正交多址技术不仅能进一步增强频谱效率,也是逼近多用户信道容量界的有效手段。
出现了基于非正交特征图样的图样分割多址(PDMA)、基于功率叠加的非正交多址(NOMA)等。;;功率域NOMA;多用户共享多址接入(MUSA);基于图样分割的多址接入(PDMA);D2D通信技术;D2D通信技术;增益图示;;这样,直观上,我们可以获得下面这些好处:;这样,直观上,我们可以获得下面这些好处:;这样,直观上,我们可以获得下面这些好处:;D2D通信技术;D2D通信技术;传统半双通信技术不能在同一频率上实现信号的同时收发,造成无线频谱资源的极大浪费。
全双工通信技术同频同时双工技术是通过天线、射频以及数字部分的干扰隔离和消除,实现在同一时隙和频率上
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