专题讲座(5g关键技术)

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1、第五代移动通信的进展及其关键技术Thefifthgeneration(5G)mobileCommunicationnetworks重庆大学通信工程学院冯文江2015年07月5G之路5G需求5G关键提纲一、5G之路众所周知，在近30年的时间内，全球移动通信已从20世纪80年代的第一代发展到目前的第四代。我国的移动通信产业经历了全过程，从第一代的引进、第二代的跟进、第三代的参与、到第四代的自主研发，力图在第五代达到引领，得益于国家政策的大力支持和通信人的不懈努力我国移动通信先后建设了9张网络：A、B、C、G、D、3G(3张)和目前正在大力建设的TD-LTE(4G)

2、一、5G之路1G(thefirstgeneration)：A网和B网，模拟体制、FDMA，不同用户同时分配不同频点由爱立信和摩托罗拉建设，形成了A网和B网，两张网用户不能互通，A网地区是北京、天津、上海以及除河北、山东以外的全国各地；B网地区是北京、天津、上海、河北、辽宁、江苏、浙江、四川、黑龙江、山东等地。1996年1月，A、B网联网，能在全国30个省(市、自治区)自动漫游，但从A网区到B网区，需要用户在手机上操作转网(1999年A网和B网同时关闭)一、5G之路2G(thesecondgeneration)：C网、G网和D网，数字体制、TDMA，不同用户同频

3、分配不同时隙C网：CDMA1X，接通率高、噪声小、发射功率小，能实现移动电话的各种智能业务，电信运营商重组前由中国联通拥有G网：GSM，20世纪90年代中期开始建设，能提供许多新业务，具有漫游范围广的特点，称为“全球通”。G网工作于900MHz频段，频带比较窄。随着移动用户的迅猛增长，G网已达到容量饱和，为此又建设了“D”网一、5G之路D网：DCS1800，基本体制与GSM900系统一致，但工作于1800MHz频段，需要用全球通1800手机。如果使用双频手机，也能在G网漫游、自动切换。许多城市是DCS1800系统和GSM900系统同时覆盖一个地区，称为全球通双

4、频系统，其容量能成倍增长2.5G：2G到3G的衔接，典型代表有：GPRS(GeneralPacketRadioSystem)：提供分组数据交换，采用与G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(EnhancedDataratesforGlobalEvolution)：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WAP(WirelessApplicationProtocol)：移动通信与

5、互联网结合的第一阶段性产物。用户可用手机上网，但要求网站以WML(无线标记语言)编写，相当于Internet上的HTML(超文件标记语言)一、5G之路3G(thethirdgeneration)：TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000和WiMAX，不同用户同时同频分配不同码字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(

6、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牌照一、5G之路4G(thefourthgeneration)：TD-LTE和FDD-LTE，不同用户分配不同子载波组集3G与WLAN于一体并能传输高质量视频业务，视频质量与高清电视相当。4G系统能提供100Mbps的下行速率，上行速率也高达20Mbps，能满足几乎所有用户对无线服务的要求。我国2013年12月向3家运营商同时颁发了TD-LTE牌照一、5G之路随着4G的全球商用，针对第五代移动通信(5G)的研究已成为近几年通信业界共同关注的热点，业界致力于20

7、20年全面开展5G商用人们将时间节点瞄准2020年的主要原因是：近几年，移动通信网承载的IP数据业务年均增幅超过100%，从2010年的3艾字节(1艾字节=1016字节)增长到2018年将超过190艾字节，预计2020年将超过500艾字节目前需求最大的业务是视频流，但到2020年可能会有新的业务形态出现(如互动业务)终端数量和数据速率也将持续呈指数增长，预计2020年通信终端将达到数十亿-数百亿台(D2D、M2M)必须发展新的通信技术来应对未来移动通信新的需求一、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

8、架计划(FP7)专项METIS国际电信