5G移动通信系统幻灯片课件

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1、5G移动通信系统 DTM2015年6月 提纲 1G 4G介绍移动互联发展趋势5G简介5G的关键技术5G新型网络架构 2G 数字语音 20世纪90年代相对于1G的改进 模拟 数字语音信号数字化处理压缩带来容量上收益对语音和控制信号进行加密增强安全性催生了诸如短信等新业务展开主要技术时分多址 TDMA 码分多址 CDMA 特点保密性强 频谱利用率高 提供丰富的业务 比如 低速率的数据业务 标准化程度高 可进行省内外漫游 从1G跨入2G的分水岭则是从模拟调制进入到数字调制 相比于第1代移动通信 第二代移动通信具备高度的保密性 系统的容量也在增加 同时能够提高多种业务服务 从这一代开始手机也可以上网了

2、 第一款支持WAP的GSM手机是诺基亚7110 它的出现标志着手机上网时代的开始 而那个时代GSM的网速仅有9 6KB s 数字网有以下优点 1 频谱利用率高 有利于提高系统容量 2 提供多种业务服务 提高通信系统通用性 3 抗噪声 抗干扰 抗多径衰落能力强 4 能实现更有效 灵活的网络管理和控制 5 便于实现通信的安全保密 6 可降低设备成本 oppoA209 作者本人自用2G手机 2G 代表制式GSM GlobalSystemforMobileCommunications 1991年在欧洲投入使用 现全球广泛应用使用FDMA TDMA技术工作频率900 1800MHz 提供9 6kbps的

3、传输速率电话业务 紧急呼叫业务 短信业务 可视图文接入等CDMA20世纪90年代中后期发展商用以扩频通信为基础的调制和多址连接技术8kbps IS 95A 64kbps IS 95B 通信具有隐蔽性 保密性 抗干扰 通话质量好 掉线少 辐射低 健康环保 2G 3G过渡 2 5GGPRS GeneralPacketRadioService 基于GSM的无线分组交换技术提供端到端 广域的无线IP连接网络容量只有再需要时进行分配 不需要时就释放传输速率150Kbps 比GSM快15倍 2 75GEDGE EnhancedDataratesforGSMEvolution 基于GSM GPRS网络的数据

4、增强型移动通信技术传输速度384kbps 3G 数字语音和数据 IMT 2000 InternationalMobileTelecommunications 2000 Offeratleast144kbps preferably384kbps forhigh mobilityuserswithwide areacoverageand2Mbpsforlow mobilityuserswithlocalconvergence 特点能够同时传送声音及数据信息 速率一般在几百kbps以上实现实时视频 高速多媒体和移动Internet访问业务扩大高质量话音业务容量 国际电信联盟 ITU 发布了官方第3代

5、移动通信 3G 标准IMT 2000 国际移动通信2000标准 3G存在四种标准制式 分别是CDMA2000 WCDMA TD SCDMA WiMAX 在3G的众多标准之中 CDMA这个字眼曝光率最高 CDMA 码分多址 是第三代移动通信系统的技术基础 中国在2009年的1月7日颁发了3张3G牌照 分别是中国移动的TD SCDMA 中国联通的WCDMA和中国电信的WCDMA2000 3G 代表制式 ITU开始目标之一是开发一种可以全球通用的无线通讯系统 但是实际最终的结果是出现了多种不同的制式W CDMA WidebandCodeDivisionMultipleAccess 以GSM为主 加入

6、GPRS的分组交换实体技术 能够兼容GSM系统的所有业务CDMA2000采用MC CDMA 多载波CDMA 多址访问技术 不仅可以使用原有CDMA系统的各种接口 还可以使用新的接口标准 TD SCDMA TimeDivision SynchronousCodeDivisionMultipleAccess 集CDMA TDMA FDMA SDMA多种多址方式于一体 采用了一系列高新技术 智能天线 联合检测 接力切换等 频谱利用率高 系统容量大 系统成本低且适合开展数据业务 3G 4G过渡 3 5GHSPDA HighSpeedDownlinkPacketAccess 属于W CDMA技术的延伸在

7、W CDMA下行链路中提供分组数据业务 在一个5MHz载波上的传输速率可达8 10Mbps3 75GHSUPA HighSpeedUplinkPacketAccess 因HSDPA上传速度不足 只有384Kbps 而开发在一个5MHz载波上的传输速率可达10 15Mbps 上传速度达5 76Mbps 4G 集3G与WLAN于一体 并能够快速传输数据 高质量 音频 视频和图像等IMT Advanced基于全IP分组交换网络低速和静态传输速率达到1Gbps 高速移动状态下达到100Mbps提供高品质的服务QoS 支持新一代的多媒体传输特点不支持传统的电路交换的电话业务 而是全互联网协议 IP 的通

8、信通信速度快 网络频谱宽 频率效率高 高质量通话 费用便宜 4G包括TD LTE和FDD LTE两种制式 是集3G与WLAN于一体 并能够快速传输数据 高质量 音频 视频和图像等 4G能够以100Mbps以上的速度下载 大约是12 5MB s 18 75MB s的下行速度 比目前的家用宽带ADSL 4兆 快20倍 并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求 此外 4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署 然后再扩展到整个地区 很明显 4G有着不可比拟的优越性 2013年12月4日 工业和信息化部向中国移动 中国电信 中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照 即4G牌照 中国移动 中

9、国电信 中国联通三家均获得TD LTE牌照 此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代 准4G 3 9G LTE LongTermEvolution 2008年第四季度提出 2011年北美首次商用基于旧有的GSM EDGE和UMTS HSPA网络技术 并使用调制技术提升网络容量及速度有能力提供300Mbit s的下载速率和75Mbit s的上传速率全IP基础网络结构不再支持用于支撑GSM UMTS和CDMA2000网络下语音传输的电路交换技术 它只能进行全IP网络下的分组交换分支LTEFDD 频分双工长期演进技术 LTETDD 时分双工长期演进技术 又称TD LTEWiMAX IEEE802 1

10、6e 4G技术标准 LTE AdvancedLTE的增强版本 完全向后兼容LTE 通常通过在LTE上通过软件升级即可峰值速率 下行1Gbps 上行500MbpsTD LTE Advanced我国具有自主知识产权的新一代移动通信技术吸纳了TD SCDMA的主要技术元素WirelessMAN Advanced IEEE802 16m TDD标准里程碑 TD LTE已成为4G主流标准 全球已分配大量的TDD频谱 4G新分配频谱和5G 6G以上的高频谱 的分配将会以TDD技术为主 TD LTE生态系统已成熟 在政府的大力支持下 产业链各环节企业的共同推动下 TD LTE4G快速成熟 已开始大规模商用

11、当前全球TD LTE网络蓬勃发展 26个国家部署39张TD LTE商用网络18张LTEFDD TDD融合网络48张TD LTE商用网络计划 正在部署 60万TD LTE基站 39个TD LTE的商用网络已部署 48个TD LTE商用网络计划 正在部署 来源 GSA TD LTE累计出货量预测 来源 GTI 截止到2014年8月 全球已发展TD LTE用户4200万根据GSMA的预测 到2020年4GLTE的连接数将增至25亿 占总连接数提升至28 其中较大比例的连接数增长来自我国TD LTE网络TDD网络数在2012年仅占1 在2014年将提升到18 LTE分制式网络数占比 LTE全球连接数及

12、所占比例 来源 GSMA 全球TD LTE用户快速增长 单位 十亿 100 2020 2014 2012 全球WiMAX网络加速向TD LTE转移 TDD频谱运营商开始普遍选择TD LTE 主流WiMAX运营商明确演进到TD LTE WiMAX论坛已正式将TD LTE A列为演进方向 TD LTE成为全球TDD技术的共同演进方向 Wimax现有150个国家477个网络 2500万用户将升级到Wimax2 1 即TD LTE 国内TD LTE网络部署进程加快 国内三家运营商正加快TD LTE的建设步伐 预计年底前覆盖全国300多以上的城市 TD LTE终端发展超过预期 TD LTE终端款数统计情

13、况 来源 GSA 2014 08 TD LTE终端于2014年初实现规模商用 截止8月终端款数实现增长翻番 并达到908款 终端厂家也达到200多家 2014年1 8月4GTD LTE手机出货量累计6747万部 每月4G手机出货占比在不断提升 8月占比达到38 4 远高于3G占比 并不断逼近2G占比 2014年1月 8月国内手机出货量情况 来源 CATR 2014 08 国内TD LTE用户发展迅猛 2014年2 8月中移动TD LTE用户数 万 中移动已发展TD LTE4G用户2956 8万用户 月均增长率高达50 年底有望实现5000万目标中电信4G业务从7月正式推出 至今只是一个月时间

14、用户已经达到60万 来源 中移动官方发布信息 134 0 279 3 479 8 810 9 1394 3 2043 7 2956 8 TD LTE终端降低客户4G的使用门槛 TD LTE支持多模多频 以适应全球漫游的需求和解决终端通用性的问题 全球化 多样化 新体验 低成本 TD LTE终端产品进一步丰富 包括手机 路由器等 支持VoLTE高清化语音通信 目前已有多款手机支持 iPhone6已支持六模20频 共530款 千元机占一半以上平均单价由5101元下降到1826元三模 四模终端价格下降至399元 TD LTE更适合移动互联网业务 TD LTE具有上下时隙动态配比 频谱灵活配置 高带宽

15、和低时延等特点 适合移动互联应用多样化的需求 更适应上下行时隙动态配比 动态TDD 更能满足移动应用低时延要求 更能满足不同传输带宽的需求 更适合移动高速数据业务需求 UL 50MbpsDL 100Mbps TD LTE助力移动互联变革传统产业 金融 教育 农业 医疗 工业 交通 个人消费 能源 2013年 中国智能手机用户存量和增量全球第一信息技术改造传统产业 信息技术变革传统产业 信息消费市场巨大 提纲 1G 4G介绍移动互联发展趋势5G简介5G的关键技术5G新型网络架构 26 信息通信技术进入移动互联网络时代带来社会与生活的深刻改变 在计算机 芯片 互联网和移动通信网络的共同推动下 移动

16、互联网络时代来临 大型计算机 1960 小型和微型计算机 1970 互联网 窄带 1980 互联网 宽带 1990 移动互联网 2002 随着移动宽带网络发展和智能手机普及 进入移动互联时代 个人电脑 2010 1958 发明IC 1969 发明internet 1979 1989 发明万维网 2002 3G商用 大哥大 发明计算机 1946 1966 发明光纤 4G商用 1974 2009 国内3G商用 国内4G商用 3G 4G ADSL 发明数据用户线 1989 2007 Iphone 信息通信发展历程 2013 趋势1 移动通信网络向随时 随地 随需接入演进 移动通信网络融合多种技术 多种业务 实现更高速 更高效 更智能 智能终端推动应用服务快速创新 移动互联网以6个月为周期快速迭代 桌面互联网 PC 以18个月为周期进行硬件和软件升级 移动互联网 智能终端 产业周期趋近于6个月 趋势2 智能终端引领移动互联的发展 趋势3 移动通信带动芯片产业革命 1991年 芬兰首次商用GSM系统 ARM公司成立 1994年 中国商用GSM 传感和新能源 时间 60 70年代 1972 201