5G网络介绍 PPT
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5G概念、关键技术与应用PPT课件
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2.3 Massive MIMO 波束赋形
机械下倾： •由机械调整决定的下倾角，同时对公共波束和业务波束进行调整，5G 机械臂支持的机械下倾角调整范围为：-20~20°。 预置电下倾： •考虑典型的应用场景，为支持更大的有效范围范围，5G AAU单元阵子会预置一定度数的下倾，5G 单TRX预置下倾角为6°。
5G概念、关键技术与应用
2019年5月
5G概念 5G关键技术 5G进展与应用
1.1 什么是5G
2G
~ 1990年
3G
IMT-2000
~ 2000年
4G
IMT-Advanced
~ 2010年
5G
IMT-2020
~ 2020年
3GPP
GSM
3GPP2
IS-95
TD-SCDMA WCDMA cdma2000
•对于广播波束，预置下倾仅影响可调电下倾角调整范围和最大增益指向，不影响实际控制信道倾角度数； •对于业务波束，影响业务包络最大增益指向。
可调电下倾： •5G AAU可调电下倾角功能仅支持广播波束下倾角的调整，不支持业务信道动态波束下倾角的调整。 •通过参数配置调整控制信道波束下倾角度，支持以1°为粒度，整体调整控制信道波束下倾角。
AUSF
N13
UDM
N22
N12
N8
N10
Session Management Function，会话管理功能：会话管理（例 如会话建立、修改和释放等）、IP地址分配，用户面功能的选 择与控制等
AMF N11 SMF N7 PCF
N5
AF
Access and Mobility Function，接入与移动性 管理功能：终结N1接口的NAS信令，并负责 注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管 理等。
2.3 Massive MIMO 波束赋形
机械下倾： •由机械调整决定的下倾角，同时对公共波束和业务波束进行调整，5G 机械臂支持的机械下倾角调整范围为：-20~20°。 预置电下倾： •考虑典型的应用场景，为支持更大的有效范围范围，5G AAU单元阵子会预置一定度数的下倾，5G 单TRX预置下倾角为6°。
5G概念、关键技术与应用
2019年5月
5G概念 5G关键技术 5G进展与应用
1.1 什么是5G
2G
~ 1990年
3G
IMT-2000
~ 2000年
4G
IMT-Advanced
~ 2010年
5G
IMT-2020
~ 2020年
3GPP
GSM
3GPP2
IS-95
TD-SCDMA WCDMA cdma2000
•对于广播波束，预置下倾仅影响可调电下倾角调整范围和最大增益指向，不影响实际控制信道倾角度数； •对于业务波束，影响业务包络最大增益指向。
可调电下倾： •5G AAU可调电下倾角功能仅支持广播波束下倾角的调整，不支持业务信道动态波束下倾角的调整。 •通过参数配置调整控制信道波束下倾角度，支持以1°为粒度，整体调整控制信道波束下倾角。
AUSF
N13
UDM
N22
N12
N8
N10
Session Management Function，会话管理功能：会话管理（例 如会话建立、修改和释放等）、IP地址分配，用户面功能的选 择与控制等
AMF N11 SMF N7 PCF
N5
AF
Access and Mobility Function，接入与移动性 管理功能：终结N1接口的NAS信令，并负责 注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管 理等。
5G核心网技术ppt课件
架
• 大连接影响移动性管理和连接管理
构
• 低时延，影响移动性管理，连接管理，转发面
5G总体情况 5G核心网网络架构及网元功能 5G核心网关键技术 5G核心网演进思路
5G核心网网元（1）
5G核心网网元
功能描述
Unified Data Management (UDM) Authentication Server Function (AUSF)
3. 降低运维成本；
• 峰值10G
高带宽 • 均值1G
• 端到端< 10ms • 空口< 1ms
低时延
5G
• 百万连接
大连接
灵活开 放
• 部署灵活 • 新的业务增长点
5G应用场景需求
网络
3大应用场景
流量密度
连接数密度
时延
移动性
4G 0.1Mbps/m2 10万/km2 空口10ms 350Km/h
- 支持ARPF - 支持存储签约信息 - 支持5G功能增强后的其它签约数据
- 生成鉴权向量
与EPC网元 对应关系
类似于HSS
类于HSS的AuC功能
Policy Control function (PCF)
- 应用和业务数据流检测 - QoS控制、额度管理、基于流的计费 - 背景数据(Background data)传送策略协商 - 对通过NEF和PFDF从第三方AS配置进来的 PFD（Packet Filter Descriptor）进行管理 - 数据流分流管理（不同DN） - 具备UDR(User Data Repository )前端功能以提供用户签约 信息
5G候选提案征集
Release 15:满足eMBB基本功能
5G无线网络架构——第2章 5G无线网络架构PPT0225(1)
第21页
CloudRAN部署——Mobile Cloud Engine解决方案
边缘云或区域云，通常包含：
CU：CU的功能属于基站功能的一部分，所以部署CU的云数据中心位置一般位于边缘云 或区域云。
UPF，MEC（移动边缘计算服务器）
低时延业务（以无人驾驶业务示例）：
DU侧将用户面上行数据送到CU完成相应处理 CU将数据转发到UPF UPF再将数据转发至相应的无人驾驶MEC中 MEC产生控制命令再反向下行发送至DU。
第18页
CloudRAN架构
CU和DU的具体切分：
新的接口：F1（中传），基于以太网传输承载 协议栈划分：各厂商及运营商有8种切分主张 R15明确采用Option2，即基于PDCP/RLC切分
第19页
CloudRAN架构
CloudRAN下，NSA组网（Option3X架构）示例
用户面数据从核心网下发到无线侧时，需在5G基站的
?核心网下发的用户面数据到达5g基站之后分流给lte基站的部分用户面数据需通过x2接口转发?必须迂回到网关再向lte基站发送?该流量迂回会给承载网增加不必要的流量负担同时也增加了用户面分流数据的传输时延?若cu统一云化集中部署
5G无线网络规划与优化 5G无线网络架构
2021年2月
前言
5G无线侧在引入新的关键技术的同时，组网架构也发生了变化。 首先从整体上对5G总体网络架构进行描述，并在此基础上着重对无线侧的DRAN、
NSA——Option7架构
Option7：gNodeB用户面连接需经eNodeB中转
Option7a：gNodeB用户面连接直通5GC
第33页
Option3系列架构
34
第34页
NSA/SA组网方式
CloudRAN部署——Mobile Cloud Engine解决方案
边缘云或区域云，通常包含：
CU：CU的功能属于基站功能的一部分，所以部署CU的云数据中心位置一般位于边缘云 或区域云。
UPF，MEC（移动边缘计算服务器）
低时延业务（以无人驾驶业务示例）：
DU侧将用户面上行数据送到CU完成相应处理 CU将数据转发到UPF UPF再将数据转发至相应的无人驾驶MEC中 MEC产生控制命令再反向下行发送至DU。
第18页
CloudRAN架构
CU和DU的具体切分：
新的接口：F1（中传），基于以太网传输承载 协议栈划分：各厂商及运营商有8种切分主张 R15明确采用Option2，即基于PDCP/RLC切分
第19页
CloudRAN架构
CloudRAN下，NSA组网（Option3X架构）示例
用户面数据从核心网下发到无线侧时，需在5G基站的
?核心网下发的用户面数据到达5g基站之后分流给lte基站的部分用户面数据需通过x2接口转发?必须迂回到网关再向lte基站发送?该流量迂回会给承载网增加不必要的流量负担同时也增加了用户面分流数据的传输时延?若cu统一云化集中部署
5G无线网络规划与优化 5G无线网络架构
2021年2月
前言
5G无线侧在引入新的关键技术的同时，组网架构也发生了变化。 首先从整体上对5G总体网络架构进行描述，并在此基础上着重对无线侧的DRAN、
NSA——Option7架构
Option7：gNodeB用户面连接需经eNodeB中转
Option7a：gNodeB用户面连接直通5GC
第33页
Option3系列架构
34
第34页
NSA/SA组网方式
5G介绍及相关应用ppt课件
全方向天线 天线元素阵列 方向型的天线
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有三种经典的频谱复用方法：即时分复用（典型应用：中国移动2G）、频分复用（典型应用：中国联通 3G）和码分复用（典型应用：中国联通3G）。
可以用一个例子来说明时分复用、频分复用和码分复用的区别。在一个屋子里有许多人要彼此进行通话， 为了避免相互干扰，可以采用以下方法： 1) 讲话的人按照顺序轮流进行发言（时分复用）。 2) 讲话的人可以同时发言，但每个人说话的音调不同（频分复用）。 3) 讲话的人采用不同的语言进行交流，只有懂同一种语言的人才能够相互理解（码分复用）。
当然，这三种方法相互结合，比如不同的人可以按照顺序用不同的语言交流（即中国移动3G的TDSCDMA）。然而，这三种经典的复用方式都无法充分利用频谱资源，它们要么无法多用户同时间通讯 (TDMA)，要么无法使用全部频谱资源(FDMA)，要么需要多比特码元才能传递1比特数据(CDMA)。
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此外，室内和室外交通的分离减轻了与无线电资源分 配和发射功率消耗相关的开销。开销通过灵活的聚类， 有效的用户选择和自适应反馈压缩进一步显着降低。 有趣的是，小型蜂窝结构已经在密集的城市地区部署。 例如，在日本城市，BS间距离只有200米。因此，在 小型小区环境中应用LOS传播有望成为毫米波通信的 前景。确保LTE需要大规模的天线部署，没有任何预 定的模式。网络特定的随机部署预计将因情况而异。 随机，密集和现场特定LOS通信的示例图如图所示。 与LOS通信相关的挑战自动需要调查非视线(NLOS)传 播和所需的基本支持。
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2)穿透和LOS(可视)通信：对于有效的系统设计，迫切需要理解在不同环境中的毫米波传播。 为了理解室内和室外环境中的传播特性，就必须确定传播信号在一般结构、树叶和人类周围 的传播行为。 理解在不同环境下的毫米波的衍射，穿透，散射和反射，为5G网络部署奠定 了基础。 研究团队对信号中断调查和建筑材料反射系数比较，如彩色玻璃，透明玻璃，干墙，门，立 方体和金属电梯，他的团队发现，普通室外建筑材料对mm波具有高穿透阻力。此外，室内 环境结构，如干墙，白板，杂波和网眼玻璃也被发现显着影响衰减，多径分量和自由空间路 径损耗。 室内信道脉冲响应证实，人体对毫米波传播造成了相当大的阻碍。人们的运动产 生阴影效应，这可以通过更大的天线波束宽度和角度多样性的引入来减轻。从可用的传播结 果，我们可以得出结论，户外mm波信号大多被确定为室外，很少的信号穿透室内通过玻璃 门。室内 - 室外隔离强调了不同节点对不同覆盖位置的需要。然而，隔离的特性有助于在预 期区域中配置能量。
5g ppt课件讲解
平；同时，5G技术还可以应用于智能门禁系统和智能家居，提升居住
安全和便利性。
03
智慧能源
5G技术可以支持智能电网和分布式能源管理，实现能源高效利用和节
能减排；同时，5G技术还可以应用于智能环保和垃圾分类处理等领域
，推动城市可持续发展。
5G技术在智能制造中的应用场景与优势
自动化生产
5G技术可以支持工业机器人和自动化设备的数据传输和控制，提高生产效率和降低成本 ；同时，5G技术还可以应用于智能物流和仓储管理，优化生产流程。
CHAPTER 02
5G技术标准与规范
5G技术标准的发展历程
1 2
5G技术标准的起源
从早期无线通信技术的研究开始，经历了多个阶 段的发展，包括2G、3G、4G和5G。
5G技术标准的制定
国际电信联盟（ITU）和3GPP等国际组织在5G 技术标准的制定中发挥了关键作用。
3
5G技术标准的演进
从R15到R16再到R17，不断优化和完善5G技术 标准。
远程监控和维护
5G技术可以支持远程监控和维护，实时传输设备运行数据和故障信息，提高维护效率和 降低成本；同时，5G技术还可以应用于智能工厂管理，实现工厂智能化和柔性生产。
创新应用
5G技术可以支持高精度测量和定位，应用于无人驾驶、无人机等创新领域；同时，5G技 术还可以支持虚拟现实和增强现实技术的应用，推动智能制造的升级和转型。
CHAPTER 04
5G技术的应用场景与优势
5G技术在智慧城市中的应用场景与优势
01
智慧交通
5G技术可以提供低延迟、高可靠性的交通信号灯控制，实现车流优化
，减少拥堵；同时，5G技术还可以支持自动驾驶和车联网通信，提高
5G介绍PPT
关键技术
5G网络关键技术
5G采用全新的服务化架构，支持灵活部署和差异化业务场景。5G采用全服务化设计，模块化 网络功能，支持按需调用，实现功能重构；采用服务化描述，易于实现能力开放，有利于引入 IT开发实力，发挥网络潜力
Part
4
应用领域
应用领域
工业领域
以5G为代表的新一代信息通信技术与工业经济深度融合，为工业乃至产业数字化、网络化、 智能化发展提供了新的实现途径
Part
5
5G与WiFi6
5G与WiFi6
1
5G上行峰值传输速率达10Ｇbit/s，下行峰值传输速率达20Ｇbit/s。WIFI 6在80 MHz带宽下，单条空 间流的峰值速率为 600Ｍbit/s，在带宽为160MHz、８条空间流的情况下，峰值速率达 9.6Ｇbit/s
2
5G在eMBB场景下时延小于4ｍs，在uRLLC场景下时延小于1ｍs。WIFI 6平均时延为20ｍs，远高于 5G的时延。因此，在时延方面，5G优于WIFI 6
Part
3
关键技术
关键技术
5G无线关键技术
5G国际技术标准重点满足灵活多样的物联网需要。在OFDMA和MIMO基础技术上，5G为 支持三大应用场景，采用了灵活的全新系统设计。在频段方面，与4G支持中低频不同， 考虑到中低频资源有限，5G同时支持中低频和高频频段，其中中低频满足覆盖和容量需 求，高频满足在热点区域提升容量的需求，5G针对中低频和高频设计了统一的技术方案 ，并支持百MHz的基础带宽。为了支持高速率传输和更优覆盖，5G采用LDPC、Polar新 型信道编码方案、性能更强的大规模天线技术等。为了支持低时延、高可靠，5G采用短 帧、快速反馈、多层/多站数据重传等技术
王喜文-5G最完整的PPT-2019
5G为人工智能与智能制造赋能一5G正在到来目录二三5G主要体系架构5G加速人工智能四5G助推智能制造一5G正在到来（一）为何是5G？移动通信的发展演变（二）5G能实现什么场景？物联网、大数据和人工智能传统产业的智能化升级超低时延高可靠（三）5G能产生多少价值？2020年、2025年和2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元，年均复合增长率为24%。
间接产出直接产出按照2020年5G正式商用算起，预计当年将带动约4840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元，十年间的年均复合增长率为29%。
5G产业链从产出结构看，拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换5G商用初期5G商用中期5G商用中后期2020年2025年2030年运营商大规模开展网络建设，5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源，预计2020年，网络设备和终端设备收入合计约4500亿元，占直接经济总产出的94%。
来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长，预计到2025年，上述两项支出分别为1.4万亿和0.7万亿元，占到直接经济总产出的64%。
互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著，成为直接产出的主要来源，预计2030年，互联网信息服务收入达到2.6万亿元，占直接经济总产出的42%。
二5G主要体系架构（一）核心是网络部署频效提升300m-500m站间距20m-50m站间距Massive MIMO（大规模天线）频率扩展Ultra Dense Network（超密集组网）Spectrum at High Frequency（高频通讯）站点更密800M-900M 2.3G-2.6G470M-790M1.8G-2.1G当前频谱3.5G6G–100G高频5G频谱中国电信运营商5G频段Ultra Dense Network（超密集组网）5G三大亮点之三：多天线Massive MIMO（大规模天线）设计准则 充分考虑前向兼容性 系统实现方式灵活可配 高低频统一设计天线数越多，噪声和干扰趋于08Antennas4G4G 64AntennasPre5G5G（二）重要支撑是边缘计算移动边缘计算（MEC）在靠近移动用户的位置上提供信息技术服务环境和云计算能力；将内容分发推送到靠近用户侧（如基站）；应用、服务和内容都部署在高度分布的环境中；可以更好的支持5G网络中低时延和高带宽的业务要求。
5G简介及其发展建设分析课件
10-20
16
自动制动、紧 急避险
驾驶员监控
高级自
动化/全 1-10
100
无人驾驶
>99.999% 可靠性 自动化
*由美国汽车工程师学会和德国汽车工 业学会联合定义
< 5~10ms 端到端时延保证
5G Automotive Association (5GAA)
语音时代 (2G)
移动互联网 (2/3/4G)
连接能力
全联接世界 (5G) 新应用
新商业模式
人民生活便利的需要
去年11月，高通高调公布了5G的专利收费计划，全球范围内使用高通移动网络核心专利的5G手机都必须依照以下条款 缴纳专利费（不是买成品，只是获取生产许可）：
核心专利
√ √ √ √
非核心专利
解决方案，真正实现万事皆智慧。
关键应用2：智慧生活
5G带来的极大连接数量，推动传感改革，低成本发射器、“ 物体组成的因特网”(物联网)等技术长足发展，真正实现万事皆 可联。可以使人工智能渗透到生活的方方面面，开启智慧生活， 为人类生活提供极大便利。
2017年我国65周岁及以上人口15831万人，占总人口的11.4% 。 预计到2050年前后，老年人口将达到峰值4.87亿。就目前发展 态势来看，5G将先于人工智能应对老龄化难题。5G网络支撑起 一套强大的“智慧生活”系统，可以帮助老年人“安度晚年”生活 ：监控他们的药物用量、帮助他们和远程医疗服务建立关系，从 睡眠到胰岛素水平，5G将追踪他们生活上的方方面面。
经济发展的需要
根据2017年6月中国信通院（工业和信息化部直属科研事业单位）发布的《5G经济社会影响白皮书》中，明确指出 2030年5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3万亿元、2.9万亿元和800万个；在间接贡献方面，5G将带 动的总产出、经济增加值、就业机会分别为10.6万亿元、3.6万亿元和1150万个。对比国家GDP总额，可见5G对国家经济 发展有着很大的拉动作用。
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The increasing growth of data traffic and the popularity of the intelligent terminals lead to the fact that the fourthgeneration mobile communication network ( 4G) cannot meet the demand in terms of capacity，speed，and the
什么是5G？
5G 是面向 2020 年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统. 根据移动通信的发展规律,5G 将具有超高的频谱利用率和能效, 在传 输速率和资源利用率等方面较 4G 移动通信提高一个量级或更高, 其 无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。 5G 移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合, 构成新一代无所不 在的移动信息网络, 满足未来 10 年移动互联网流量增加 1000 倍的发 展需求. 5G 移动通信系统的应用领域也将进一步扩展, 对海量传感设 备及机器与机器 (M2M) 通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标 之一. 未来 5G 系统还须具备充分的灵活性,具有网络自感知、自调整 等智能化能力, 以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化
spectrum．Thereby the fifth generation mobile communication network ( 5G) comes into being．
5G要求
根据行业和学术界的不同研究计划，下一代5G系统的8个主要要求：
1)实际网络中1-10GBps的数据速率：这几乎是传统LTE网络的理论峰值数据速率150 Mbps的10倍。
毫米波
此外，室内和室外交通的分离减轻了与无线电资源分 配和发射功率消耗相关的开销。开销通过灵活的聚类， 有效的用户选择和自适应反馈压缩进一步显着降低。 有趣的是，小型蜂窝结构已经在密集的城市地区部署。 例如，在日本城市，BS间距离只有200米。因此，在 小型小区环境中应用LOS传播有望成为毫米波通信的 前景。确保LTE需要大规模的天线部署，没有任何预 定的模式。网络特定的随机部署预计将因情况而异。 随机，密集和现场特定LOS通信的示例图如图所示。 与LOS通信相关的挑战自动需要调查非视线(NLOS)传 播和所需的基本支持。
2)1ms往返行程延迟：从4G的10ms往返时间减少近10倍。 3)单位面积中的高带宽：需要在特定区域中使具有更高带宽的大量连接的设备具有更长
的持续时间。 4)大量的连接设备：为了实现物联网的愿景，新兴的5G网络需要提供连接到成千上万
的设备。 5)99.999％的感知可用性：5G设想网络应该实际上总是可用的。 6)几乎100％的覆盖“随时随地”连接：5G无线网络需要确保完全覆盖，而不管用户的 位
大规模部署
毫米波
3)多径和NLOS：在无线通信中，多径是天线中信号接收的
影响多于一个路径。根据SMARAD卓越中心的S作为验证参数，
置。 7)能源使用量减少近90％：标准机构已经考虑了绿色技术的发展。这对于高数据速率和
5G无线的大规模连接将更加重要。 8)高电池寿命：器件的功耗降低对新兴的5G网络十分重要。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
信息传播
频率的选择
毫米波
新兴的毫米波频率提出了许多移动无线通信的新挑战。 主要的挑战是任何标准信道模型的不可 用性。 对信道行为的技术理解提出了新的架构技术，不同的多址和空中接口的新方法。 此外， 毫米波频率的生物安全性也在审查。 还分析了安全问题的毫米波的非电离和热特性。
1)传播损耗：其中LFSL主要考虑毫米波的传输损耗，d表示发射机 - 接收机距离，f是载波 频率。看来，在较高频率下损耗突出。然而，只有在特定频率的路径损耗插入两个各向同 性天线。较短的波长使得在较小的区域中较小天线的密集封装，从而对未来5G网络的各向 同性天线的使用提出挑战。与自由空间损失相关的研究工作表明，对于相同的天线孔径面 积，与其较长的对应物相比，较短的波长不应该遭受任何主要的缺点。此外，mm波链路 能够铸造非常窄的波束。例如，70 GHz链路比18 GHz链路窄四倍。此外，最近的研究还 表明，窄波束定向传输减少了干扰，提高了蜂窝应用的空间复用能力。然而，毫米波束性 能取决于许多其他因素，如节点之间的距离、无线电链路余量和多径分集。
5G网络介绍
通信技术的发展
5G网络
01 毫米波 03 空分复用 05 智能天线 07 云RAN
02 小基站 04 波束成型 06 大规模MIMO 08 空中接口&SDN
09 异构网络HetNets
10 D2D&M2M
Prospective network techniques for 5G mobile communication: Asurvey
毫米波
2)穿透和LOS(可视)通信：对于有效的系统设计，迫切需要理解在不同环境中的毫米波传播。 为了理解室内和室外环境中的传播特性，就必须确定传播信号在一般结构、树叶和人类周围 的传播行为。 理解在不同环境下的毫米波的衍射，穿透，散射和反射，为5G网络部署奠定 了基础。 研究团队对信号中断调查和建筑材料反射系数比较，如彩色玻璃，透明玻璃，干墙，门，立 方体和金属电梯，他的团队发现，普通室外建筑材料对mm波具有高穿透阻力。此外，室内 环境结构，如干墙，白板，杂波和网眼玻璃也被发现显着影响衰减，多径分量和自由空间路 径损耗。 室内信道脉冲响应证实，人体对毫米波传播造成了相当大的阻碍。人们的运动产 生阴影效应，这可以通过更大的天线波束宽度和角度多样性的引入来减轻。从可用的传播结 果，我们可以得出结论，户外mm波信号大多被确定为室外，很少的信号穿透室内通过玻璃 门。室内 - 室外隔离强调了不同节点对不同覆盖位置的需要。然而，隔离的特性有助于在预 期区域中配置能量。
什么是5G？
5G 是面向 2020 年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统. 根据移动通信的发展规律,5G 将具有超高的频谱利用率和能效, 在传 输速率和资源利用率等方面较 4G 移动通信提高一个量级或更高, 其 无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。 5G 移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合, 构成新一代无所不 在的移动信息网络, 满足未来 10 年移动互联网流量增加 1000 倍的发 展需求. 5G 移动通信系统的应用领域也将进一步扩展, 对海量传感设 备及机器与机器 (M2M) 通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标 之一. 未来 5G 系统还须具备充分的灵活性,具有网络自感知、自调整 等智能化能力, 以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化
spectrum．Thereby the fifth generation mobile communication network ( 5G) comes into being．
5G要求
根据行业和学术界的不同研究计划，下一代5G系统的8个主要要求：
1)实际网络中1-10GBps的数据速率：这几乎是传统LTE网络的理论峰值数据速率150 Mbps的10倍。
毫米波
此外，室内和室外交通的分离减轻了与无线电资源分 配和发射功率消耗相关的开销。开销通过灵活的聚类， 有效的用户选择和自适应反馈压缩进一步显着降低。 有趣的是，小型蜂窝结构已经在密集的城市地区部署。 例如，在日本城市，BS间距离只有200米。因此，在 小型小区环境中应用LOS传播有望成为毫米波通信的 前景。确保LTE需要大规模的天线部署，没有任何预 定的模式。网络特定的随机部署预计将因情况而异。 随机，密集和现场特定LOS通信的示例图如图所示。 与LOS通信相关的挑战自动需要调查非视线(NLOS)传 播和所需的基本支持。
2)1ms往返行程延迟：从4G的10ms往返时间减少近10倍。 3)单位面积中的高带宽：需要在特定区域中使具有更高带宽的大量连接的设备具有更长
的持续时间。 4)大量的连接设备：为了实现物联网的愿景，新兴的5G网络需要提供连接到成千上万
的设备。 5)99.999％的感知可用性：5G设想网络应该实际上总是可用的。 6)几乎100％的覆盖“随时随地”连接：5G无线网络需要确保完全覆盖，而不管用户的 位
大规模部署
毫米波
3)多径和NLOS：在无线通信中，多径是天线中信号接收的
影响多于一个路径。根据SMARAD卓越中心的S作为验证参数，
置。 7)能源使用量减少近90％：标准机构已经考虑了绿色技术的发展。这对于高数据速率和
5G无线的大规模连接将更加重要。 8)高电池寿命：器件的功耗降低对新兴的5G网络十分重要。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
信息传播
频率的选择
毫米波
新兴的毫米波频率提出了许多移动无线通信的新挑战。 主要的挑战是任何标准信道模型的不可 用性。 对信道行为的技术理解提出了新的架构技术，不同的多址和空中接口的新方法。 此外， 毫米波频率的生物安全性也在审查。 还分析了安全问题的毫米波的非电离和热特性。
1)传播损耗：其中LFSL主要考虑毫米波的传输损耗，d表示发射机 - 接收机距离，f是载波 频率。看来，在较高频率下损耗突出。然而，只有在特定频率的路径损耗插入两个各向同 性天线。较短的波长使得在较小的区域中较小天线的密集封装，从而对未来5G网络的各向 同性天线的使用提出挑战。与自由空间损失相关的研究工作表明，对于相同的天线孔径面 积，与其较长的对应物相比，较短的波长不应该遭受任何主要的缺点。此外，mm波链路 能够铸造非常窄的波束。例如，70 GHz链路比18 GHz链路窄四倍。此外，最近的研究还 表明，窄波束定向传输减少了干扰，提高了蜂窝应用的空间复用能力。然而，毫米波束性 能取决于许多其他因素，如节点之间的距离、无线电链路余量和多径分集。
5G网络介绍
通信技术的发展
5G网络
01 毫米波 03 空分复用 05 智能天线 07 云RAN
02 小基站 04 波束成型 06 大规模MIMO 08 空中接口&SDN
09 异构网络HetNets
10 D2D&M2M
Prospective network techniques for 5G mobile communication: Asurvey
毫米波
2)穿透和LOS(可视)通信：对于有效的系统设计，迫切需要理解在不同环境中的毫米波传播。 为了理解室内和室外环境中的传播特性，就必须确定传播信号在一般结构、树叶和人类周围 的传播行为。 理解在不同环境下的毫米波的衍射，穿透，散射和反射，为5G网络部署奠定 了基础。 研究团队对信号中断调查和建筑材料反射系数比较，如彩色玻璃，透明玻璃，干墙，门，立 方体和金属电梯，他的团队发现，普通室外建筑材料对mm波具有高穿透阻力。此外，室内 环境结构，如干墙，白板，杂波和网眼玻璃也被发现显着影响衰减，多径分量和自由空间路 径损耗。 室内信道脉冲响应证实，人体对毫米波传播造成了相当大的阻碍。人们的运动产 生阴影效应，这可以通过更大的天线波束宽度和角度多样性的引入来减轻。从可用的传播结 果，我们可以得出结论，户外mm波信号大多被确定为室外，很少的信号穿透室内通过玻璃 门。室内 - 室外隔离强调了不同节点对不同覆盖位置的需要。然而，隔离的特性有助于在预 期区域中配置能量。