《信息技术产业基础》课件——2.1.1 5G移动通信技术原理.pptx

5G移动通信技术原理信息技术产业基础

目录015G技术概述025G关键技术035G网络架构045G频谱资源055G安全机制065G标准化进程

15G技术概述

5G技术定义5G技术定义中，高速率传输是其核心特征之一，理论上峰值速率可达20Gbps。高速率传输5G技术定义包括支持每平方公里百万级设备连接，为物联网(IoT)提供强大基础。大规模设备连接5G技术定义强调低延迟，能够实现1毫秒以下的端到端延迟，为实时应用提供支持。低延迟通信

与前代技术对比5G技术的峰值理论速率可达20Gbps，相比4G的1Gbps有显著提升，实现更快的下载和上传速度。更高的数据传输速率5G网络的延迟可低至1毫秒，远低于4G的20-30毫秒，为实时应用如自动驾驶和远程医疗提供可能。更低的延迟5G技术支持每平方公里百万级设备连接，相比4G的每平方公里十万级设备，大幅扩展了物联网的规模。更广的连接范围

应用场景展望增强现实与虚拟现实远程医疗智慧城市自动驾驶汽车5G的高速度和低延迟将推动AR/VR技术在游戏、教育和远程工作中的广泛应用。5G网络的实时数据传输能力是实现自动驾驶汽车通信的关键，有助于提升道路安全。5G技术将使城市基础设施更加智能化，包括交通管理、能源分配和公共安全等方面。5G的高带宽和低延迟特性将使远程手术和实时远程诊断成为可能，改善医疗服务。

25G关键技术

高频毫米波技术高频毫米波技术需要小基站密集部署，以克服其传播距离短的局限，确保网络覆盖的连续性。通过精确控制天线阵列，波束成形技术可以定向传输信号，提高毫米波的覆盖范围和信号质量。毫米波频段拥有极高的频率，可提供大带宽，是5G网络高速数据传输的关键。毫米波频段的特性波束成形技术小基站部署

小基站与网络切片小基站可实现密集覆盖，提高频谱效率，支持高密度用户接入，是5G网络覆盖的关键技术之一。小基站的部署与优势小基站可作为网络切片的接入点，实现灵活的资源分配和优化的用户体验，是5G网络智能化的重要体现。小基站与网络切片的协同网络切片允许运营商在同一物理网络上创建多个虚拟网络，满足不同场景的特定需求，如物联网、自动驾驶等。网络切片的原理与应用

大规模MIMO技术01MIMO即多输入多输出技术，通过多天线系统提升数据传输速率和频谱效率。MIMO技术概述02大规模MIMO通过增加天线数量，显著提高网络容量和覆盖范围，降低干扰。大规模MIMO的优势03波束成形是大规模MIMO的关键技术之一，通过精确控制信号方向，增强信号强度。波束成形技术04空间复用允许在相同的频率资源上同时传输多个数据流，大幅提高频谱效率。空间复用增益

35G网络架构

核心网的演进5G核心网通过虚拟化技术实现网络功能的软件化，提高了网络的灵活性和可扩展性。虚拟化网络功能（VNF）01引入服务化架构，将网络功能分解为独立的服务模块，便于按需组合和快速部署。服务化架构（SBA）02网络切片允许运营商在同一物理网络基础设施上创建多个虚拟网络，满足不同场景需求。网络切片技术03核心网与边缘计算的结合，将数据处理和存储推向网络边缘，减少延迟，提升用户体验。边缘计算集成04

接入网的创新5G通过超密集网络部署，实现更广泛的覆盖和更高的数据传输速率，提升用户体验。超密集网络部署NFV技术使得网络功能不再依赖于专用硬件，通过软件定义网络，提高了网络的灵活性和可扩展性。网络功能虚拟化(NFV)5G利用毫米波频段，提供高带宽通信，支持更多设备同时在线，是实现高速数据传输的关键技术之一。毫米波技术应用

网络虚拟化网络功能虚拟化(NFV)NFV通过软件化网络功能，减少硬件依赖，实现资源的灵活分配和快速部署。软件定义网络(SDN)SDN将网络控制层与数据转发层分离，通过集中式控制实现网络的动态管理和优化。虚拟网络功能(VNF)VNF是网络虚拟化中的具体实例，如虚拟防火墙、虚拟路由器，它们在虚拟环境中运行。网络切片技术网络切片允许运营商在同一物理网络上创建多个虚拟网络，以满足不同服务和用户的需求。

45G频谱资源

频谱分配现状不同国家和地区根据国际电信联盟(ITU)的指导原则，分配了各自的5G频谱资源。全球频谱分配概况01许多国家通过频谱拍卖的方式将5G频谱资源授权给电信运营商，以促进竞争和创新。频谱拍卖与授权02随着技术进步，频谱复用和动态频谱共享等技术被采用，以提高频谱资源的使用效率。频谱使用效率提升03

频谱利用效率5G通过频谱共享技术，如LicensedAssistedAccess(LAA)，提高频谱使用效率，允许多个运营商共享频谱资源。01频谱共享技术动态频谱管理允许网络根据实时需求动态调整频谱分配，优化资源利用，减少频谱浪费。02动态频谱管理5G利用毫米波频段，提供更宽的频谱带宽，从而实现更高的数据传输速率和频谱利用效率。03毫米波技术应用