宽带无线通信第3讲 - 专题1
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Ver. 2016春
全球5G研发进展
• 纵观全球，欧洲各国、中国、美国、日本和韩国等都已经把5G 上升为国家战略。 • 欧盟在2013年成立METIS项目（Mobile and Wireless Communications Enablers for the 2020 Information Society）， 后又成立5G-PPP项目。 • 中国2013年2月成立IMT-2020（5G）推进组，发布《5G愿景与 需求白皮书》、《5G概念》、《5G无线技术构架》、《无线网 络技术构架》白皮书，其中主要观点在全球取得高度共识。 • 美国尚未提出国家层面的5G研发计划或政策，但在5G上的研究 依然处于世界前列
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
• 国际电信联盟是联合国的一个重要专门机构，是联合国机构中历 史最长的一个国际组织。简称国际电联、电联或ITU。 • 国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构，负责分配和管 理全球无线电频谱与卫星轨道资源，制定全球电信标准，向发展 中国家提供电信援助，促进全球电信发展。 • 作为世界范围内联系各国政府和私营部门的纽带，国际电联通过 其麾下的无线电通信、标准化和发展电信展览活动，而且是信息 社会世界高峰会议的主办机构。 • 国际电联总部设于瑞士日内瓦，其成员包括193个成员国和700多 个部门成员及部门准成员和学术成员。每年的5月17日是世界电 信日(World Telecommunication Day)。 • 2014年10月23日，赵厚麟当选国际电信联盟新一任秘书长，成为 国际电信联盟150年历史上首位中国籍秘书长，已于2015年1月1 日正式上任，任期四年。
Ver. 2016春
100MHz带宽、1Gbps的峰值吞吐量，8X8天线配置
Ver. 2016春
5G时间工作计划（time plan）
Rel 8,9 LTE Rel 10 11 12 LTE-Advanced Study item work item 研究项目 工作项目
Ver. 2016春
Enhancement 增强
Ver. 2016春
中国通信标准化
• 中国通信标准化协会 (China Communications Standards Association，CCSA)于2002年12月18日在北京正式成立。该协 会是国内企、事业单位自愿联合组织起来，经业务主管部门批 准，国家社团登记管理机关登记，开展通信技术领域标准化活 动的非营利性法人社会团体。 • CCSA由会员大会、理事会、技术专家咨询委员会、技术管理 委员会、若干技术工作委员会和秘书处组成。其中主要开展技 术工作的技术工作委员会（简称TC） • 理事长：邬贺铨 • 副理事长：闻库、杨泽民、曹淑敏 名誉理事长：朱高峰、宋直元 高级顾问：周宝信
[4] 5G Network Technology Architecture White Paper
[5] D Astely, E Dahlman, G Fodor et al. LTE release 12 and beyond [Accepted From Open Call]. IEEE Communications Magazine, vol. 51, pp. 154-160, 2013. [6] P H Kuo. New physical layer features of 3GPP LTE release-13 [Industry Perspectives]. IEEE Wireless Communications, vol. 22, pp. 4-5, 2015. [7] J Lee, Y. Kim, Y. Kwak, et al. LTE-advanced in 3GPP Rel -13/14: an evolution toward 5G," IEEE Communications Magazine, vol. 54, pp. 36-42, 2016.
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
• ITU是联合国的15个专门机构之一，但在法律上不是联合国附属 机构，它的决议和活动不需联合国批准，但每年要向联合国提出 工作报告。 • ITU的组织结构主要分为电信标准化部门（ITU-T）、无线电通 信部门（ITU-R）和电信发展部门（ITU-D）。ITU每年召开1次 理事会，每4年召开1次全权代表大会、世界电信标准大会和世界 电信发展大会，每2年召开1次世界无线电通信大会。
Ver. 2016春
IMT-2020(5G)推进组
• Expert Group: decide important issues on the research and strategy of PG • Requirement WG: study 5G vision and requirements towards year 2020 and beyond • Wireless Technology WG: study 5G enabling wireless technologies and 5G system framework • Network Technology WG: study 5G network architecture and key technologies • Spectrum WG: work on spectrum related topics • Standards WGs: interactive with international standard organizations including ITU, 3GPP, IEEE, etc • IPR WG: deal with IPR issues and relevant policy.
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
标准程序
• 在国际标准化组织中，提出标准建议稿的立项方式和立项定位 大体分为以下五种情况： 1． 提案被采纳，作某一重要标准的 修订的一部分，或几段； 2． 提案被采纳，作某一重要标准的 更正； 3． 提案被采纳，作某一重要标准的修订的一部分，与 其它几个部分共同组成一个重要国际标准； 4． 提案被采纳， 作某一重要标准的补充； 5． 提案被采纳，作某一个独立的重 要标准，如X.85、X.86。 • 国际标准的影响非常大，一般一项国际标准从提出文稿到批准 为标准至少需要两年，往后的3-5年需要对它进行不断的维护和 完善。被批准为国际标准需要得到189个国家和600多个工业组 织及众多厂商的认可。所以国际标准制订是涉及到重大创新、 知识产权、市场、开发的综合能力的体现。
Ver. 2016春
3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP的组织结构中，最上面是项目协调组（PCG），由ETSI、 TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6个OP组成，对技术规范组 （TSG）进行管理和协调。3GPP共分为4个TSG（之前为5个 TSG，后CN和T合并为CT），分别为TSG GERAN（GSM/ EDGE无线接入网）、TSG RAN（无线接入网）、TSG SA（业 务与系统）、TSG CT（核心网与终端）。每一个TSG下面又分 为多个工作组。如负责LTE标准化的TSG RAN分为RAN WG1 （无线物理层）、RAN WG2（无线层2和层3）、RAN WG3（ 无线网络架构和接口）、RAN WG4（射频性能）和RAN WG5 （终端一致性测试）5个工作组。
Ver. 2016春
Ver. 2016春
3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理，平均一到两 年就会完成一个版本的制定，从建立之初的R99，之后到R4， 目前已经发展到R13。 • 3GPP对工作的管理和开展以项目的形式，最常见的形式是 Study Item和Work Item。3GPP对标准文本采用分系列的方式 进行管理，如常见的WCDMA和TD-SCDMA接入网部分标准在 25系列中，核心网部分标准在22、23和24等系列中，LTE标准 在36系列中等。
Ver. 2016春
IMT-2020(5G)推进组
• IMT-2020 (5G) promotion association was jointly established by three ministries of China (including MIIT, NDRC and MOST) based on the original IMT-Advanced promotion group in February 2013. The members include the main operators, vendors, universities and research institutes in China. The promotion association is the major platform to promote 5G technology research in China and to facilitate international communication and cooperation.
Ver. 2016春
专题目的
• 1、以5G系统为基本环境，学习未来无线通信新技术和 无线网络新构架； • 2、通过IMT-2020推进组，了解移动通信系统新标准的 发展一般历程； • 3、就一项最新的无线通信具体技术或新方向作为一个 项目展开深入的学习、研究，完成项目的综述（20分） 、项目具体仿真平台搭建（30分）、最终研究报告（30 分）、讲座（20分，30分钟，其中ppt介绍15分钟，讨 论15分钟）
3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP成立于1998年12月，多个电信标准组织伙伴签署了《第三 代伙伴计划协议》。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信 系统制定全球适用技术规范和技术报告。第三代移动通信系统 基于的是发展的GSM核心网络和它们所支持的无线接入技术， 主要Байду номын сангаасUMTS。随后3GPP的工作范围得到了改进，增加了对 UTRA长期演进系统的研究和标准制定。目前欧洲ETSI、美国 TIA、日本TTC、ARIB、韩国TTA以及我国CCSA作为3GPP的 6个组织伙伴（OP）。目前独立成员有300多家，此外，3GPP 还有TD-SCDMA产业联盟（TDIA）、TD-SCDMA论坛、 CDMA发展组织（CDG）等13个市场伙伴（MRP）。
Ver. 2016春
5G Vision and Requirements
• 5G愿景与需求
Ver. 2016春
1、Vision 愿景
• Information a finger away, everything in touch • 信息随心至，万物触手及
Ver. 2016春
1、Vision
• 5G will penetrate into every element of future society and create an all-dimensional, user-centered information ecosystem. • 5G will provide users with fiber-like access data rate and “zero” latency user experience. 5G will be capable of connecting 100 billion devices. • 5G will be able to deliver a consistent experience across a variety of scenarios including the cases of ultra-high traffic volume density（超高流量密度）, ultra-high connection density（超高 链接密度）, and ultra-high mobility. • 5G will also be able to provide intelligent optimization based on services and users awareness, and will improve energy and cost efficiency（能量效率和成本效率） by over a hundred of times.
Broadband Wireless Communications
宽带无线通信
罗志年 副教授 zhinianluo@hnu.edu.cn
Ver. 2016春
专题一
第五代移动通信系统（5G）
Ver. 2016春
阅读
IMT-2020（5G）推进组
[1] 5G Vision and Requirements [2] White Paper on 5G Concept [3] 5G Wireless Technology Architecture White Paper
全球5G研发进展
• 纵观全球，欧洲各国、中国、美国、日本和韩国等都已经把5G 上升为国家战略。 • 欧盟在2013年成立METIS项目（Mobile and Wireless Communications Enablers for the 2020 Information Society）， 后又成立5G-PPP项目。 • 中国2013年2月成立IMT-2020（5G）推进组，发布《5G愿景与 需求白皮书》、《5G概念》、《5G无线技术构架》、《无线网 络技术构架》白皮书，其中主要观点在全球取得高度共识。 • 美国尚未提出国家层面的5G研发计划或政策，但在5G上的研究 依然处于世界前列
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
• 国际电信联盟是联合国的一个重要专门机构，是联合国机构中历 史最长的一个国际组织。简称国际电联、电联或ITU。 • 国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构，负责分配和管 理全球无线电频谱与卫星轨道资源，制定全球电信标准，向发展 中国家提供电信援助，促进全球电信发展。 • 作为世界范围内联系各国政府和私营部门的纽带，国际电联通过 其麾下的无线电通信、标准化和发展电信展览活动，而且是信息 社会世界高峰会议的主办机构。 • 国际电联总部设于瑞士日内瓦，其成员包括193个成员国和700多 个部门成员及部门准成员和学术成员。每年的5月17日是世界电 信日(World Telecommunication Day)。 • 2014年10月23日，赵厚麟当选国际电信联盟新一任秘书长，成为 国际电信联盟150年历史上首位中国籍秘书长，已于2015年1月1 日正式上任，任期四年。
Ver. 2016春
100MHz带宽、1Gbps的峰值吞吐量，8X8天线配置
Ver. 2016春
5G时间工作计划（time plan）
Rel 8,9 LTE Rel 10 11 12 LTE-Advanced Study item work item 研究项目 工作项目
Ver. 2016春
Enhancement 增强
Ver. 2016春
中国通信标准化
• 中国通信标准化协会 (China Communications Standards Association，CCSA)于2002年12月18日在北京正式成立。该协 会是国内企、事业单位自愿联合组织起来，经业务主管部门批 准，国家社团登记管理机关登记，开展通信技术领域标准化活 动的非营利性法人社会团体。 • CCSA由会员大会、理事会、技术专家咨询委员会、技术管理 委员会、若干技术工作委员会和秘书处组成。其中主要开展技 术工作的技术工作委员会（简称TC） • 理事长：邬贺铨 • 副理事长：闻库、杨泽民、曹淑敏 名誉理事长：朱高峰、宋直元 高级顾问：周宝信
[4] 5G Network Technology Architecture White Paper
[5] D Astely, E Dahlman, G Fodor et al. LTE release 12 and beyond [Accepted From Open Call]. IEEE Communications Magazine, vol. 51, pp. 154-160, 2013. [6] P H Kuo. New physical layer features of 3GPP LTE release-13 [Industry Perspectives]. IEEE Wireless Communications, vol. 22, pp. 4-5, 2015. [7] J Lee, Y. Kim, Y. Kwak, et al. LTE-advanced in 3GPP Rel -13/14: an evolution toward 5G," IEEE Communications Magazine, vol. 54, pp. 36-42, 2016.
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
• ITU是联合国的15个专门机构之一，但在法律上不是联合国附属 机构，它的决议和活动不需联合国批准，但每年要向联合国提出 工作报告。 • ITU的组织结构主要分为电信标准化部门（ITU-T）、无线电通 信部门（ITU-R）和电信发展部门（ITU-D）。ITU每年召开1次 理事会，每4年召开1次全权代表大会、世界电信标准大会和世界 电信发展大会，每2年召开1次世界无线电通信大会。
Ver. 2016春
IMT-2020(5G)推进组
• Expert Group: decide important issues on the research and strategy of PG • Requirement WG: study 5G vision and requirements towards year 2020 and beyond • Wireless Technology WG: study 5G enabling wireless technologies and 5G system framework • Network Technology WG: study 5G network architecture and key technologies • Spectrum WG: work on spectrum related topics • Standards WGs: interactive with international standard organizations including ITU, 3GPP, IEEE, etc • IPR WG: deal with IPR issues and relevant policy.
Ver. 2016春
国际电信联盟 International Telecommunication Union
标准程序
• 在国际标准化组织中，提出标准建议稿的立项方式和立项定位 大体分为以下五种情况： 1． 提案被采纳，作某一重要标准的 修订的一部分，或几段； 2． 提案被采纳，作某一重要标准的 更正； 3． 提案被采纳，作某一重要标准的修订的一部分，与 其它几个部分共同组成一个重要国际标准； 4． 提案被采纳， 作某一重要标准的补充； 5． 提案被采纳，作某一个独立的重 要标准，如X.85、X.86。 • 国际标准的影响非常大，一般一项国际标准从提出文稿到批准 为标准至少需要两年，往后的3-5年需要对它进行不断的维护和 完善。被批准为国际标准需要得到189个国家和600多个工业组 织及众多厂商的认可。所以国际标准制订是涉及到重大创新、 知识产权、市场、开发的综合能力的体现。
Ver. 2016春
3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP的组织结构中，最上面是项目协调组（PCG），由ETSI、 TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6个OP组成，对技术规范组 （TSG）进行管理和协调。3GPP共分为4个TSG（之前为5个 TSG，后CN和T合并为CT），分别为TSG GERAN（GSM/ EDGE无线接入网）、TSG RAN（无线接入网）、TSG SA（业 务与系统）、TSG CT（核心网与终端）。每一个TSG下面又分 为多个工作组。如负责LTE标准化的TSG RAN分为RAN WG1 （无线物理层）、RAN WG2（无线层2和层3）、RAN WG3（ 无线网络架构和接口）、RAN WG4（射频性能）和RAN WG5 （终端一致性测试）5个工作组。
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3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理，平均一到两 年就会完成一个版本的制定，从建立之初的R99，之后到R4， 目前已经发展到R13。 • 3GPP对工作的管理和开展以项目的形式，最常见的形式是 Study Item和Work Item。3GPP对标准文本采用分系列的方式 进行管理，如常见的WCDMA和TD-SCDMA接入网部分标准在 25系列中，核心网部分标准在22、23和24等系列中，LTE标准 在36系列中等。
Ver. 2016春
IMT-2020(5G)推进组
• IMT-2020 (5G) promotion association was jointly established by three ministries of China (including MIIT, NDRC and MOST) based on the original IMT-Advanced promotion group in February 2013. The members include the main operators, vendors, universities and research institutes in China. The promotion association is the major platform to promote 5G technology research in China and to facilitate international communication and cooperation.
Ver. 2016春
专题目的
• 1、以5G系统为基本环境，学习未来无线通信新技术和 无线网络新构架； • 2、通过IMT-2020推进组，了解移动通信系统新标准的 发展一般历程； • 3、就一项最新的无线通信具体技术或新方向作为一个 项目展开深入的学习、研究，完成项目的综述（20分） 、项目具体仿真平台搭建（30分）、最终研究报告（30 分）、讲座（20分，30分钟，其中ppt介绍15分钟，讨 论15分钟）
3GPP 3rd Generation Partnership Project
• 3GPP成立于1998年12月，多个电信标准组织伙伴签署了《第三 代伙伴计划协议》。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信 系统制定全球适用技术规范和技术报告。第三代移动通信系统 基于的是发展的GSM核心网络和它们所支持的无线接入技术， 主要Байду номын сангаасUMTS。随后3GPP的工作范围得到了改进，增加了对 UTRA长期演进系统的研究和标准制定。目前欧洲ETSI、美国 TIA、日本TTC、ARIB、韩国TTA以及我国CCSA作为3GPP的 6个组织伙伴（OP）。目前独立成员有300多家，此外，3GPP 还有TD-SCDMA产业联盟（TDIA）、TD-SCDMA论坛、 CDMA发展组织（CDG）等13个市场伙伴（MRP）。
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5G Vision and Requirements
• 5G愿景与需求
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1、Vision 愿景
• Information a finger away, everything in touch • 信息随心至，万物触手及
Ver. 2016春
1、Vision
• 5G will penetrate into every element of future society and create an all-dimensional, user-centered information ecosystem. • 5G will provide users with fiber-like access data rate and “zero” latency user experience. 5G will be capable of connecting 100 billion devices. • 5G will be able to deliver a consistent experience across a variety of scenarios including the cases of ultra-high traffic volume density（超高流量密度）, ultra-high connection density（超高 链接密度）, and ultra-high mobility. • 5G will also be able to provide intelligent optimization based on services and users awareness, and will improve energy and cost efficiency（能量效率和成本效率） by over a hundred of times.
Broadband Wireless Communications
宽带无线通信
罗志年 副教授 zhinianluo@hnu.edu.cn
Ver. 2016春
专题一
第五代移动通信系统（5G）
Ver. 2016春
阅读
IMT-2020（5G）推进组
[1] 5G Vision and Requirements [2] White Paper on 5G Concept [3] 5G Wireless Technology Architecture White Paper