g移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)-在線瀏覽
2025-02-02 00:07本頁面
【正文】 成本 ?百倍能效增加 ?十倍譜效增加 ?百倍成本效率增加 ?10 5G發(fā)展需求 5G關(guān)鍵性能指標(biāo)與已有標(biāo)準(zhǔn)的對比 ?11 5G發(fā)展需求 ? 多頻段、多接入模式、小的覆蓋半徑給網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來挑戰(zhàn) ? 新型通信技術(shù)和高頻段開發(fā)給半導(dǎo)體技術(shù)帶來挑戰(zhàn) ? 海量設(shè)備帶來的能耗增加為綠色通信的要求帶來挑戰(zhàn) ? 信道在高速移動(dòng)條件下的惡化和高頻段信道的開發(fā)為高傳輸速率技術(shù)帶來挑戰(zhàn) ? 有限的頻譜資源一直以來制約著無線通信系統(tǒng)性能提升 ? 小區(qū)密集化以及移動(dòng)設(shè)備的增加導(dǎo)致的干擾制約網(wǎng)絡(luò)容量增長和傳輸速率增加 ?12 TDMA ?GSM ?NSS CDMA ?TDSCDMA ?WCDMA ?CDMA2023 ?GPRS Core Network OFDM、 MIMO ?LTEA ?WiMAX ?SAE 5G 4G 3G 2G ？ 5G發(fā)展需求 ?為了實(shí)現(xiàn) 5G發(fā)展目標(biāo)，需要什么關(guān)鍵技術(shù)？ 5G通信性能的提升不是單靠一種技術(shù)，需要多種技術(shù)相互配合共同實(shí)現(xiàn)。 ? 統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明， 5GHz以下所關(guān)注頻段大部分的使用率 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 10%，說明 5GHz以下頻段使用效率有大量的提升空間。 商用帶寬分配，40GHz以下比較窄 ? 要實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率，需要更高的載波頻譜 ? 10GHz以下頻段，僅能達(dá)到幾十 Mbps ? 1040GHz頻段，僅能達(dá)到幾百 Mbps ? 6080GHz頻段，可達(dá) 1Gbps ? 100GHz以上，可達(dá) 10Gbps ?毫米波通信 ——開發(fā)高頻段 ?19 ?可見光通信 （ Visual light munication: VLC） 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 2） —— 頻譜拓展技術(shù) 可見光頻譜帶寬是無線電頻譜帶寬的萬倍 380 nm 780nm ? 可見光通信在 5G中可用于室內(nèi)短距離通信、車聯(lián)網(wǎng)通信、水下通信等 ?20 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 2） —— 頻譜拓展技術(shù) 已有研究表明，光 attocell的譜效比射頻Femtocell的譜效最高提升近 3個(gè)數(shù)量級 H. Haas, Highspeed wireless working using visible light, SPIE Newsroom, 2023. 可見光通信可顯著改善室內(nèi)通信傳輸速率 Attocell和 Femtocell的單位面積頻譜效率 (ASE)比值 測試條件： 3層辦公樓被 7個(gè) LTE宏基站包圍，樓層間損耗 FL=17dB，內(nèi)墻損耗為 12dB，外墻損耗為 20dB. 紅色小點(diǎn)表示 Attocell的可見光基站，綠色菱形表示 Femtocell的射頻基站。下行峰值速率100Mb/s。 最優(yōu)容量區(qū)域 正交方案可達(dá)速率區(qū)域 ? 利用正交多址無法保證容量最優(yōu)和用戶公平 ?29 復(fù)雜度（ Complexity） 容量（ Capacity） 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 5） —— 非正交多址接入技術(shù) ? 非正交多址接入 (Nonorthogonal Multiple Access: NOMA) ?30 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 6） —— 先進(jìn)編碼與調(diào)制技術(shù) 1G 2G 3G 4G 5G ?編碼調(diào)制技術(shù)的演進(jìn) ？ ？ ?調(diào)制方式的演進(jìn) ?編碼方式的演進(jìn) ?增強(qiáng)的自適應(yīng) 編碼調(diào)制設(shè)計(jì) ?31 Channel s2 s1 s1 s1 0/1 0 1 Antenna Estimation Symbol Detection Data Bits Data Bits 空間調(diào)制系統(tǒng) 4發(fā)射天線 QPSK空間調(diào)制星座圖 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 6） —— 先進(jìn)編碼與調(diào)制技術(shù) ? 空間調(diào)制 （ Spatial Modulation: SM） ? 以天線的物理位置來攜帶部分發(fā)送信息比特，將傳統(tǒng)二維映射擴(kuò)至三維映射，提高頻譜效率。 ?32 根據(jù)信息論，非高斯干擾可實(shí)現(xiàn)更高傳輸速率 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 6） —— 先進(jìn)編碼與調(diào)制技術(shù) ? 頻率正交幅度調(diào)制 （ Frequency Quadratureamplitude Modulation: FQAM） ? 將頻移鍵控（ FSK）與正交幅度調(diào)制（ QAM）相結(jié)合，提高頻譜效率。 ?33 [1] 國家電網(wǎng)公司“兩會(huì)”工作報(bào)告摘要， 2023年 [2] 全力構(gòu)建綠色網(wǎng)絡(luò)，中國移動(dòng)通信研究院， 2023年 11月 [3] Study on Energy Efficient Radio Access Network (EERAN) Technologies, TU Dresden and Vodafone, 2023 [4] New Generation Node B, 華為 , 2023 ?2023年 ， 三大運(yùn)營商的能耗總量折合為 標(biāo)準(zhǔn)煤，其中 80%以上是電力消耗，達(dá)到 290億度 ， 相當(dāng)于 2個(gè)大亞灣核電站的年發(fā)電量。 密集 異構(gòu) 中心式云后臺(tái) ? 使無線通信回歸到“最后一公里” ? 拉近用戶與天線的距離，提高速率 ? 增強(qiáng)服務(wù)覆蓋面積 ? 大量不同級小區(qū)重疊（ Macro、 Micro、 Pico、 Femto） ? 不同制式的網(wǎng)絡(luò)重疊（ Cellular、 WiFi、 D2D、 CR、 M2M） ? Remote Radio Head（ RRH）與基帶處理單元分離 ? SDN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)協(xié)議接口 ? 基帶信號(hào)資源的集中化管理與調(diào)度 ?39 關(guān)鍵傳輸技術(shù)（ 8） —— 網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)技術(shù) ?應(yīng)用場景： DHS (Dense+Heterogeneous+Seperated) . Wang, F. Haider, X. Gao, . You, Y. Yang, D. Yuan, H. Aggoune, H. Haas, S. Fletcher, and E. Hepsaydir, ―Cellular architecture and k
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