资源简介

(共28张PPT)
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技术的发展与价值
驱动力1：10年千倍的流量增长 驱动力2：千亿级大连接
容量和效率驱动
部分区域已经出现了容量瓶颈，需要提高频谱效率、开发新频段
新业务提出了新的能力要求
1990s
2G
2000s
3G
2020s
5G
2010s
技术和产业驱动
1980s
1G
4G
市场和业务驱动
驱动力3：新业务涌现
移动通信“十年一代”
5G演进驱动力
2
5G能力特点概述
3
5G的三大类应用场景
（eMBB）
5G典型性能：Gbit, 1ms, 1百万/km2
连续广域覆盖场景
热点高容量场景
增强移动宽带场景
（eMBB）
低时延高可靠场景 （uRLLC） 低功耗大连接场景
(mMTC)
5G不仅考虑人与人也考虑人与物、物与物
增强移动宽带场景：增强/虚拟现实、云端机器人 低功耗广覆盖场景：海量物联网 低时延高可靠场景：车联网
相比4G主要追求速率，5G关注三大关键性能指标
体验速率更快 连接数密度更高 4G x 100 4G x 10
空口时延更低 4G x 1/5
更强性能
更多场景
全新生态
相比于4G的“修路”，5G则是“造城”，需要打造跨行业融合生态
通信产业
工业制造
智能车联
增强/虚拟现实
物联网
5G和4G的区别
4
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4G：3GPP LTE-A标准
4G：3GPP LTE标准
5G
3G：WCDMA HSPA+标准
大规模天线：基站使用大规模天线阵列（几十甚至上百根天线）
支持SISO，2×2MIMO，4×4MIMO。下行峰值速率100Mb/s。
支持2×2MIMO，下行峰值速率42Mb/s
最多支持8×8MIMO，下行峰值速率1Gb/s
3G：WCDMA HSPA标准
只能使用SISO，下行峰值速率7.2Mb/s
MIMO技术的演进
5G关键技术——大规模天线技术
LTE双工方式
全双工方式
多级干扰自消除技术
器件要求较高
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5G关键技术——全双工
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5G网络架构初步·设计——“三朵云”
接入云：接入控制与承载分离、接入资源协同管理、支持多种部署场景（集中/分布/无线mesh）、灵活的网络功能及拓扑；
控制云：网络控制功能集中，网元功能虚拟化、软件化、可重构，支持网络能力开放；
转发云：剥离控制功能，转发功能靠近基站，业务能力与转发能力融合。
灵活的无线接入云、智能开放的控制云、高效低成本的转发云
5G关键技术-灵活的网络架构
5G频谱
Q1
Q2
Q3
Q4
Q1
Q2
Q3
Q4
Q1
Q2
Q3
Q4
Q4
Q1
该频段频宽98MHz，是2GHz以下为数不多的低频宽带频谱，该频段的主要问题是已占用与使用情况较多，如要规划为5G候选频段需要大量的清频工作。
1427～1525MHz
4400～4500MHz
4800～4990MHz
3300～3600MHz
目前，我国正研究可能的适合频率，包括以下频段，同时辅以2G/3G的零散频段，以及非授权频段等。
该频段频宽100MHz，目前我国主要是雷达在使用，但频谱占用度极低、在用台站数目较少。
该频段频宽100MHz，目前频谱占用度极低、在用台站数目较少，频谱共存要求低。
该频段频宽190MHz，目前我国主要是雷达、射电天文在使用，但频谱占用度极低、在用台站数目较少，可规划为IMT频段。
根据以上我国的频率使用情况调研，我国将主要向ITU-R推荐并争取后3段频率。
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5G关键技术-频谱选择
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目录/Contents
01
02
03
5G发展必要性和建设现状
5G应用领域
5G概述与关键技术
“中国制造2025”是5G发展的重要驱动力
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5G的能力
“中国制造2025”五大工程
制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程
智能制造工程
工业强基工程
绿色制造工程
高端装备创新工程
千亿级大连接
99.999%的高可靠性
1ms的工业级实时性
3GPP 5G标准化时间表
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接 入 网
核 心 网
5G study
R15: 核心网第一版
R16: 核心网第二版
Stage 3完成
Stage 2 封版
运营商5G发展规划——全球
全球主要国家和地区纷纷提出5G试验计划和商用时间表，力争引领全球5G标准与技术发展。
日
本
韩
国
欧
盟
美
国
日本计划在2020年东京奥运会之前实现5G商用，支持东京奥运会；当前NTT DoCoMo正在组织十多家主流企业验证5G关键技术，进行关键技术及频段筛选
韩国将于2018年初开展5G预商用试验，支持平昌冬奥会，重在移动宽带应用，计划2020年底实现5G商用
欧盟5G PPP预计将于2018年启动5G技术试验
美国运营商Verizon成立5G技术论坛，并计划于2016年启动5G外场试验
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1980
年代
1G 空白
标准我国完全依靠进无法漫游
不掌握核心技术和国际标准话语权
2 跟随
2G以两大标准为主，国外运营商及产业主导 我国无核心技术和国际标准话语权 本土系统制造商（巨大中华）得到发展
1990
年代
2000
年代
我国自主创新TD-SCDMA成为三大标准之一
TD-S培育全产业链，手机开始“有芯”，走向品牌化
开始拥有核心知识产权和国际标准话语权
突破
我国主导TD-LTE成为国际主流标准
全面对标FDD，实现TDD/FDD融合发展
TD-LTE全球规模化商用，我国端到端产业国际竞争力显著提升
同步
2010
年代
美国、韩国、日本等国都已启动5G商用计划，意图抢占标准和产业高地，我国为实现5G 全面引领，任重而道远
力争实现全面引领
2020年
代
我国5G的目标是实现“全面引领”
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历经十年，上万科技人员艰苦努力，突破4G重大核心技术，主导国际标准及产业，实现我国移动通信历史性转折。从边缘 到主流，从低端到高端，从跟随到并跑，为建设网络强国、科技强国做出重大贡献，是我国创新驱动发展的成功范例。
中国LTE的成功（特别是TD-LTE成功）为我国5G技术、标准、产业、商用以及国际化奠定坚实基础也提供巨大的信心！
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5G网络试点情况
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五座试点城市：将在2018年建设世界规模最大的5G实验网，杭州、上海、广州、苏州、武汉各建设超过100个试点基站，5G试点基站规模超过500个（试点城市选取原则：经济发达（GDP排名全国前十）、交通便利、人口密度大）。
12个业务示范城市：在北京、雄安、天津、福州、重庆、成都、南昌、南宁、深圳、郑州、沈阳、兰州12个城市进行5G业务和应用示范等，打造跨行业创新应用, 主要涵盖4K高清、增强现实、虚拟现实、无人机等。
中国
移动
2018年2月23日，国家发改委发布2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目，其中包含中国移动5G规模组网建设及应用示范工程、中国电信5G规模组网建设及应用示范工程、中国联通5G规模组网建设及应用示范工程3个5G项目。以直辖市、省会城市及珠三角、长三角、京津冀区域主要城市等为重点开展5G规模组网建设，每个城市5G基站数量不少50个，形成密集城区连续覆盖。
12座试点城市：北京、上海、重庆、雄安、深圳、杭州、苏州、武汉、成都、福州、兰州、琼海。
中国
电信
七座试点城市：北京、天津、上海、深圳、杭州、南京、雄安。
中国
联通
欧洲：Vodafone宣布将于2019年下半年正式推出的5G商用服务；Orange宣布将在2020年进行5G部署；德国电信计划在2020年底之前建成覆盖全国的5G网络
亚洲：日本在2020年东京夏季奥运会前实现5G商用，2023年实现5G全国覆盖；韩国于2018年2月平昌冬奥会期间主要基于28GHz频段展示5G服务
美国： Verizon和AT&T均计划2018年开始部署
国际
5G终端芯片发展情况
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5G主流频段链路预算对比
链路预算表明，NR3.5G可以和LTE 1.8/1.9G实现共站共址连续覆盖，但站址密度会有较大增加
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5G实验网测试指标情况统计
测试情况：
01：单用户峰值速率
100MHz带宽，70%下行&25%上行
终端样机：8R4T，下行8流，上行4流
下行峰值速率：2.3Gbps
上行峰值速率：388Mbps
02：小区吞吐量
下行小区峰值：>11Gbps（16用户，32流）
上行小区峰值： >1Gbps（12用户，12流）
下行平均吞吐量：4Gbps以上（ 12用户，12流）
上行平均吞吐量： 900Mbps以上（ 12用户，12流）
03：时延
用户面时延：
<4ms（eMBB）
0.4-0.54ms（uRLLC）
控制面时延：17ms
端到端预期时延：10ms量级
4G和5G时延对比
　 无线网 传输网 核心网 总计*
4G 20-30ms 20-30ms 10ms 50-70 ms
5G 1-5ms 1-10ms* 0.4ms-1ms 2.5-16ms
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目录/Contents
01
02
03
5G发展必要性和建设现状
5G应用领域
5G概述与关键技术
垂直行业5G通信指标要求总体概述-技术角度
15Mbps
20ms
10ms
5ms
云端AR (购物、游戏等)
网联无人机 (4K图传)
网联无人机 (8K图传)
车联网（传感器和状态地图共享)
UL/DL: 25Mbps~1Gbps
速率
时延
工业生产控制
1~10ms
60Mbps
240Mbps
云端机器人 智慧医疗
工业互联网
一般可靠性
2Gbps
网联无人机
AR/VR
智能网联汽车 智能电网
VR互动游戏
DL: 40Mbps-2.3Gbps
网联无人机 (远程控制)、云端机器人 (导盲机器人)、智能电网（电力应急通信）
车联网（车路间信息共享、十字路口信息交互、远程驾驶）
高可靠性（>99.999%）
云端VR入门效果(~2019年, 8K图传)
360直播/娱乐/远程作业
车联网（自动驾驶中的紧急情况信息共享）
3ms
智能电网（输配变机器 巡检、精准负荷控制）
智慧医疗（远程机器人B超）
智慧医疗（远程实时会诊）
云端VR极致效果 (~2026年, 24K 3D图传)
360度直播/娱乐/远程作业
云端VR进阶效果（~2021年,12K图传)
360直播/娱乐/远程作业
150Mbps
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垂直行业5G通信指标要求总体概述-应用角度
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面向生活：医、食、住、行
（1）健康服务
①远程医疗
②居家养老
③虚拟医生
（2）饮食服务
①食品安全
②营养顾问
（3）家居服务
①环境监测
②服务机器人
（4）出行服务
①旅行顾问
②自动驾驶
面向产业：工、农、服、防
（1）工业4.0
①工业物（互）联网
②工厂智能化
（2）智慧农业
①农业智能化
②新农村建设
（3）智慧服务
①创新金融服务
②新型交易平台
（4）智慧安防
①智慧公共安全
②全域国防安全
主要应用领域预测
开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(1/6)
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物联网
改善民生
变革产业
开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(2/6)
VR/AR 业务未来充满想像…..
VR高清视频
在线游戏
VR直播
AR的商用
5G的极致体验推动VR直播及云化VR应用爆发；运营商在VR/AR商业中将提供连接和平台服务，VR/AR应用将成为5G基础应用。
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开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(3/6)
智能网联汽车的应用
通过网联汽车（即车车通信、车路协同、车上娱乐、行人告警实现协同驾驶，车路协同，以及远程调度）对道路实时更新和下载高清地图，实现无人驾驶。
V2V
V2I
V2P
V2V
V2N
上传传感信息
下载高清地图
MEC
无人驾驶公交
智能车队
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开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(4/6)
智能工业的应用
工业网络主要承载控制类、采集类和交互类业务，各类业务对网络的性能要求也不相同，如承载控制类业务的网络需要具备低时延、高可靠、高同步精度的能力；承载采集业务的网络需要具备高密度接入、低功耗的能力；承载交互类务业的网络需要具备高传输速率的能力。 工业企业最为关心的是网络可靠性、抗干扰及专有性。
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开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(5/6)
远程控制的应用
随着社会经济的迅速发展，人们对于工作环境的重视程度越来越高。恶劣的工作环境往往给工人的作业带来极大的困难和不便，存在有毒、爆炸、坍塌等应急环境作用需求，如果有效、快捷、安全地实时应急施工，成为远程机械控制智能化研究的一个重点，具有广泛的市场应用前景。
遥控挖掘机：应用于爆炸、危险品等现场施工作业以及地震、塌方、泥石流等灾害抢险救援。
远程驾驶公交/出租：实现车、路、人协同，提高城市交通管理效率，缓解城市交通拥堵，降低排放。
无人机巡检：应用于电力、林业、公安等远程巡检
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开创新商业模式-5G在各行业广泛应用(6/6)
智能电网的应用
微电网业务：
更快的继电保护动作
微网惯量小，需要极快的发电、负荷响应时间
可调节设备数量有限，通信可靠性要求高
故障判断定位切除和恢复、状态监测需要更全面的电气元件检测
电动车充电服务的通信需求：
充电桩/场站需要与供电网络实时通信互动
充电桩/场站需要各级电力市场交易方快速互动
需要与充电车辆/车主实现高速互动
充电桩的部署需要快捷方便的通信接入
27
谢谢您的聆听！

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