33第五章 5G移动通信系统 关键技术PPT课件
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5G移动通信技术培训讲座课件PPT模板
5G通信技术应用领域
智能电网 因电网高安全性要求与全覆盖的广度特性，智能电 网必须在海量连接以及广覆盖的测量处理体系中， 做到99.999%的高可靠度；超大数量末端设备的同 时接入、小于20 ms的超低时延，以及终端深度覆 盖、信号平稳等是其可安全工作的基本要求 。
久而久之，他们不但会失去对汉语学 习的兴 趣，甚 至还会 产生畏 惧心理 ，这些 学生与 其他学 生之间 的差距 也就越 来越大 。 久而久之，他们不但会失去对汉语学 习的兴 趣，甚 至还会 产生畏 惧心理 ，这些 学生与 其他学 生之间 的差距 也就越 来越大 。
5、 连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达
到100Mbit/s。 久而久之，他们不但会失去对汉语学习的兴趣，甚至还会产生畏惧心理，这些学生与其他学生之间的差距也就越来越大。
久而久之，他们不但会失去对汉语学 习的兴 趣，甚 至还会 产生畏 惧心理 ，这些 学生与 其他学 生之间 的差距 也就越 来越大 。
蜂窝移动通信技术，是4G（LTE-A、WiMax）、3G
（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统后的延伸。5G
的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降
低成本、提高系统容量和大规模设备连接。Release-
15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部 久而久之，他们不但会失去对汉语学习的兴趣，甚至还会产生畏惧心理，这些学生与其他学生之间的差距也就越来越大。
久而久之，他们不但会失去对汉语学 习的兴 趣，甚 至还会 产生畏 惧心理 ，这些 学生与 其他学 生之间 的差距 也就越 来越大 。
低的5G网络，将在2025年全面实现自动驾驶汽
车的量产，市场规模达到1万亿美元 。
久而久之，他们不但会失去对汉语学 习的兴 趣，甚 至还会 产生畏 惧心理 ，这些 学生与 其他学 生之间 的差距 也就越 来越大 。
5G关键技术报告ppt课件
其他支持能力 ➢ 支持不同类型大量终端设备的并发接入 ➢ 支持1百万/km2的连接数密度 ➢ 数十Tbps/km2的流量密度 ➢ 500km/hr以上的移动性
二、5G需求
性能指标
用户体验速率 连接数密度 时延 移动性 峰值移动速率 流量密度
取值 0.1-1Gbps
数ms >500km/h 数十Gbps
一、5G之路
2015年5月29日，中国 IMT-2020(5G) 推进组在北京召开了第三届IMT2020(5G) 峰会，发布中国《5G无线技术架构》和《5G网络技术架构》 白皮书 ，包含的5G关键技术有Filtered-OFDM（可变子载波OFDM）、 稀疏码多址（SCMA）、极化编码（Polar Code）、Massive MIMO、 网络功能虚拟化( Network Function Virtualization)、网络分片、控制 功能重构等
效率指标 频谱效率 能量效率 成本效率
改善倍数 5-15倍 >100倍 >100倍
二、5G需求
三、5G关键
蜂窝网络总容量：C su m B ilo g 2 (1 S N R i)
H e tN e tsc h a n n e ls
➢ 减小单小区覆盖区域，提高频谱复用度(宏蜂窝、小蜂窝、微蜂窝、中继 站、飞蜂窝异构网络分层重叠部署)
网相同的频段、带宽、调制模式和TDMA帧结构，数据传输速率可 达115kbps，支持随时在线，按流量或时间计费
一、5G之路
➢ EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)：将 GPRS 发挥 到极限，可透过无线网络提供宽带多媒体服务，数据传输速率 可达 384kbps，支持无线多媒体、电子邮件、网络娱乐、视频 会议等
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
5G移动通信系统ppt课件
• 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)
• 2.75G
– EDGE（Enhanced Data rates for GSM Evolution ）
• 基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术 • 传输速度384kbps
……
80%
全球人口覆盖率
覆盖全球80%，超 过50亿的人口
100+
运营商获取
•100多家运营商已获取TDD频 谱许可证，其中超过50%是 3.5GHz频段 •随着WiMAX2.1和TD-LTE全面 融合，未来将会有更多的 WiMAX运营商参与进来
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
3G-4G过渡
• 3.5G
– HSPDA （High Speed Downlink Packet Access）
• 属于W-CDMA技术的延伸 • 在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8-10 Mbps
• 3.75G
– HSUPA （High Speed Uplink Packet Access）
– –
2.4kbps传输速率 只提供区域性语音业务，容量有限、据业务； 设备成本高，质量大，体积大
模拟式的FM调制，将介于300Hz到3400Hz的语 音转换到高频的载波频率MHz上。
一部大哥大在当时的售价为21000元， 除了手机价格昂贵之外，手机网络资费的价 格也让普通老百姓难以消费。当时的入网费 高达6000元，而每分钟通话的资费也有0.5元。
• 代表制式
不过由于模拟通信系统有着很多缺陷，
• 2.75G
– EDGE（Enhanced Data rates for GSM Evolution ）
• 基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术 • 传输速度384kbps
……
80%
全球人口覆盖率
覆盖全球80%，超 过50亿的人口
100+
运营商获取
•100多家运营商已获取TDD频 谱许可证，其中超过50%是 3.5GHz频段 •随着WiMAX2.1和TD-LTE全面 融合，未来将会有更多的 WiMAX运营商参与进来
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
3G-4G过渡
• 3.5G
– HSPDA （High Speed Downlink Packet Access）
• 属于W-CDMA技术的延伸 • 在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8-10 Mbps
• 3.75G
– HSUPA （High Speed Uplink Packet Access）
– –
2.4kbps传输速率 只提供区域性语音业务，容量有限、据业务； 设备成本高，质量大，体积大
模拟式的FM调制，将介于300Hz到3400Hz的语 音转换到高频的载波频率MHz上。
一部大哥大在当时的售价为21000元， 除了手机价格昂贵之外，手机网络资费的价 格也让普通老百姓难以消费。当时的入网费 高达6000元，而每分钟通话的资费也有0.5元。
• 代表制式
不过由于模拟通信系统有着很多缺陷，
5G移动通信系统与技术(课件PPT)
LTE-HI
室分 系统
Vs.
SW
1）室分系统工程施工 2）直流供电 3）GPS 4）Ir光纤部署
7x ……
4x
SW
1）普通传输接入 2）PoE供电
1x
0.5x 总成本
新建双路
新建双路
LTE-HI
利旧单路
商业区 写字楼
3D MIMO eICIC
居民住宅
CoMP
SON
传输网
Co-RRM
校园
街道 体育场所
能源效率（bit/J）
每焦耳能量所能传输的比特数
成本效率（bit/Y）
每单位成本所能传输的比特数
5G系统相比4G系统在频谱效率、能源效率和成本效率方面需要得 到显著提升：
✓频谱效率需提高5～15倍 ✓能源效率有百倍以上提升 ✓成本效率有百倍以上提升
26
26
能效提升技术
跨层优化—资源调度
➢ 高效利用有限资源 ➢ 跨层资源联合调度
Mobile WiMAX 802.16e
峰值速率 75Mbps
4G
LTE-A 峰值速率 500M~1Gbps
Mobile WiMAX 802.16m 峰值速率
500M~1Gbps
6
概念抢占 Pre5G/4.5G/TDD+
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
4G
容量：0.x Gbps
连接：8亿连接量
......
SCMA、F-OFDM 、 Massive MIMO、全双工
......
2010
2012
2014
2016
2018
2020
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通信专业技术PPT课件
1EB=1000PB 1PB=1000TB
5G发展需求
➢ 新型移动业务层出不穷
Desktop-like experience on the go
Lifelike media everywhere
An intelligent web of connected things
Real-time remote control of machines
关键技术（1）——认知无线电
➢ 认知无线电——提高已分配频谱的利用效率
2014年7月，国家无线电监测中心和全球移 动通信系统协会发布《450MHz-5GHz关注 频段频谱资源评估报告》，给出了北京、成 都和深圳等城市部分无线电频谱占用统计数 字。
统计结果表明，5GHz以下所 关注频段大部分的使用率远远 小于10%，说明5GHz以下频 段使用效率有大量的提升空间。
✓ 海量设备带来的 能耗增加为绿色 通信的要求带来 挑战
提纲
5G发展需求与挑战 5G关键技术
关键传输技术——总览
增加覆盖
增加信道
增加带宽 增加SINR
覆盖增强技术 频效提升技术 频谱拓展技术 能效提升技术
超密异构组 大规模天线、 认知无线电、 绿色通信
网
FBMC、空间 毫米波、可见 干扰管理
D2D、多M2址M技术、调用制户调度、资源光分配、用户/网络协作
>60GHz
Global interest bands for WRC-15
<1 GHz [MHz] 410-430, 470-694/698, 694/698790
1-2 GHz [MHz]
1300-1400, 1427-1525/1527, 1695-1700/1710
G关键技术优质PPT课件
一、5G之路
目前全球已有多个区域论坛和专项提出了5G标准的大致轮廓，并开展 相关关键技术研究：
欧盟第七框架计划(FP7)专项 METIS 国际电信联盟ITU-R 2020工作组 英国的5GNOW论坛 英国的5G创新中心5GIC 中英科学桥计划中的B4G无线移动通信专项 中国的IMT-2020(5G)
• 可提供丰富的移动多媒体业务，传输速率在高速移动环境 144kb/s，步 行慢速移动环境384kb/s，静止状态2Mb/s。其设计目标是提供比 2G更 大的系统容量、更好的通信质量，能在全球范围内实现无缝漫游，为用 户提供话音、数据及多媒体业务，并与2G系统兼容。3G的主流标准有 ：WCDMA(中国联通)、CDMA2000(中国电信)与TD-SCDMA(中国移动) ， 我国2009年1月颁发3张3G牌照
未来的无线通信需要实现三大突破： 构建协同异构融合的无线网络架构
一、5G之路
发展面向不同需求的多种接入手段
2G、3G、4G、WiFi接入 蜂窝、短距离、室内、室外接入 超短波、微波、毫米波、可见光 集中式和分布式接入 授权、免申请频谱接入 ……
一、5G之路
一、5G之路
建立以业务为驱动的信息传输模式：不同业务采用不同传输技术，实现 信源与信道的跨层匹配、认知和自适应，增强传输能力
一、5G之路
尽管目前5G尚未形成标准，需求指标尚不明确，基础理论也不完善，关 键技术有待攻克，但公认5G的核心技术至少应包括：
高密度异构网络 (ultra-densification HetNets) 大规模MIMO (massive multiple-input multiple-output) 同时同频全双工通信 (all-duplex communication) 毫米波、可见光传输 (mmWave transmission, VLT) 此外，还包括传输波形设计、网络架构虚拟化、频谱效率和能量效率提
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49
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
50
BBU：BaseBand Unit，基带单元
44
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46
《移动通信》作业1
1.简述移动通信系统网络架构演进历程，并从中 分析移动通信发展趋势
2.（1）试推导MIMO系统容量
（2）简述MIMO在LTE中的应用
3.（1）简述OFDM的概念及优缺点
（2）如何克服OFDM高峰均比的问题？
（3）若在LTE中基于OFDM传输 实现？
织网络(SON)解决方案。
7
7
8
9
10
LED(Light Emitting Diode)：发光二极管
11
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பைடு நூலகம் 26
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串行干扰消除：SIC，Successive Interference Cancellation
认知基站
从用户
从用户
主用户
有用信号 干扰信号
认知网络架构示意图
主网络使用授 权频谱
主基站
5
5
认知无线电网络
频谱感知技术：认知用户感知获取周围无线网 络中频谱资源信息。
频谱共享技术：在不影响主用户正常通信的前 提下，认知用户接入主用户的可用频谱实现自 身通信需求的技术。
频谱管理技术：对认知网络中频谱资源进行有 效管理，以提高频谱资源利用率的技术。
，如何
4.推导协作通信系统容量，仿真验证协作与直传 模式相比的性能提升。
47
中文：
48
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
频谱切换技术：从用户在不同频谱直接切换
6
6
LTE-U技术
概念： LTE-Unlicensed(LTE-U) ： 使 用 未 授 权 频 谱 (Unlicensed Spectrum)的LTE技术。
特点：
➢ 使用免费的非授权频带，提高频谱频带资源效。 ➢ 与授权频谱协同传输用户业务。 ➢ 可与LTE共用验证系统、运作及管理系统，及自组
33
34
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UDN(Ultra-Dense Network）:超密集网 络技术
HetNet: Heterogeneous Network, 异构网络 40
41
42
IaaS（Infrastructure as a Service）
43
RRU：Remote Radio Unit，远端射频单元
移动通信系统
5G移动通信系统关键技术
多天线技术 高频段传输电技术 全双工技术 终端直通（Device to Device, D2D) 技术 超密集网络架构
4
认知无线电网络
组成
➢ 主用户：授权用户，由网络授权使用频谱的用户 ➢ 从用户：非授权用户，感知网络中可用频谱，实现接入。
从用户
认知网络使用主网络授 权频谱
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story 讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
50
BBU：BaseBand Unit，基带单元
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《移动通信》作业1
1.简述移动通信系统网络架构演进历程，并从中 分析移动通信发展趋势
2.（1）试推导MIMO系统容量
（2）简述MIMO在LTE中的应用
3.（1）简述OFDM的概念及优缺点
（2）如何克服OFDM高峰均比的问题？
（3）若在LTE中基于OFDM传输 实现？
织网络(SON)解决方案。
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LED(Light Emitting Diode)：发光二极管
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பைடு நூலகம் 26
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串行干扰消除：SIC，Successive Interference Cancellation
认知基站
从用户
从用户
主用户
有用信号 干扰信号
认知网络架构示意图
主网络使用授 权频谱
主基站
5
5
认知无线电网络
频谱感知技术：认知用户感知获取周围无线网 络中频谱资源信息。
频谱共享技术：在不影响主用户正常通信的前 提下，认知用户接入主用户的可用频谱实现自 身通信需求的技术。
频谱管理技术：对认知网络中频谱资源进行有 效管理，以提高频谱资源利用率的技术。
，如何
4.推导协作通信系统容量，仿真验证协作与直传 模式相比的性能提升。
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中文：
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
频谱切换技术：从用户在不同频谱直接切换
6
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LTE-U技术
概念： LTE-Unlicensed(LTE-U) ： 使 用 未 授 权 频 谱 (Unlicensed Spectrum)的LTE技术。
特点：
➢ 使用免费的非授权频带，提高频谱频带资源效。 ➢ 与授权频谱协同传输用户业务。 ➢ 可与LTE共用验证系统、运作及管理系统，及自组
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UDN(Ultra-Dense Network）:超密集网 络技术
HetNet: Heterogeneous Network, 异构网络 40
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IaaS（Infrastructure as a Service）
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RRU：Remote Radio Unit，远端射频单元
移动通信系统
5G移动通信系统关键技术
多天线技术 高频段传输电技术 全双工技术 终端直通（Device to Device, D2D) 技术 超密集网络架构
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认知无线电网络
组成
➢ 主用户：授权用户，由网络授权使用频谱的用户 ➢ 从用户：非授权用户，感知网络中可用频谱，实现接入。
从用户
认知网络使用主网络授 权频谱