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文档分类:通信/电子 > 4G及新技术

5g技术及未来发展资料.pdf


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5g技术及未来发展资料.pdf
文档介绍:
电子信息学院射频电路期终报告 5G技术及未来发展 Author:盛存鑫 Number:20********** Major:通信工程 Adviser:王才军 2015年6月14日 5G技术及未来发展电子信息学院盛存鑫20********** June 13,2015 1 背景介绍 5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统.根据移动通信的发展规律,5G将具有超高的频谱利用率和能效,在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级或更高,其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高. 5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合,构成新一代无所不在的移动信息网络,满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求. 5G移动通信系统的应用领域也将进一步扩展,对海量传感设备及机器与机器(M2M)通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一.未来5G系统还须具备充分的灵活性,具有网络自感知、自调整等智能化能力,以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化.5G已经成为国内外移动通信领域的研究热点. 2013年初欧盟在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS (mobile and munications en- ablers for the 2020 information society)项目,由包括我国华为公司等29个参加方共同承担;韩国和中国分别成立了5G技术论坛和IMT-2020(5G)推进组,我国 863计划也分别于2013年6月和2014年3月启动了 5G重大项目一期和二期研发课题.目前,世界各国正就5G的发展愿景、应用需求、候选频段、关键技术指标及使能技术进行广泛的研讨,力求在2015年世界无线电大会前后达成共识,并于2016年后启动有关标准化进程。彩1_[官网首页] 2013年初欧盟在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS (mobile and munications en- ablers for the 2020 information society)项目,由包括我国华为公司等29个参加方共同承担;韩国和中国分别成立了5G技术论坛和IMT-2020(5G)推进组,我国 863计划也分别于2013年6月和2014年3月启动了 5G重大项目一期和二期研发课题.目前,世界各国正就5G的发展愿景、应用需求、候选频段、关键技术指标及使能技术进行广泛的研讨,力求在2015年世界无线电大会前后达成共识,并于2016年后启动有关标准化进程。 4G技术已经使数据速率得到了一个很大的提高, 能实现静止时1Gb/s记得速度和移动式100Mbit/s级传输速度,达到影像画面清晰,无停止抖动的效果,但这样仍然不够。5G将实现比4G快1000的网络,用户下载一部完整的电影需要的时间不到1秒钟。彩1_[官网首页] 2 5G概念及其特点 5G指的是第五代移动通信技术。与前四代不同,5G并不是一个单一的无线技术,而是现有的无线通信技术的一个融合。目前,LTE峰值速率可以达到100Mbps,5G的峰值速率将达到10Gbps,比4G提升了100倍。现有的4G网络处理自发能力有限,无法支持部分高清视频、高质量语音、增强现实、虚拟现实等业务。彩1_[官网首页]5G将引入更加先进的技术,通过更加高 1 的频谱效率、更多的频谱资源以及更加密集的小区等共同满足移动业务流量增长的需求,解决4G网络面临的问题,构建一个高速的传输速率、高容量、低时延、高可靠性、优秀的用户体验的网络社会。彩1_[官网首页] 5G无线通信技术实际上就是无线互联网网络(见图1),这个技术将支持OFDM(正交频分复用)、 MC-CDMA(多载波码分多址)、LAS-CDMA(大区域同步码分多址)、UWB(超宽带)、NETWORK- LMDS(区域多点传输服务)和IPv6(互联网协议)。事实上,IPv6是4G和5G技术的基础协议。5G技术是一个完整的无线通信系统,没有任何限制,所以我们将5G称为真正无线世界. Figure 1: 1 当前信息技术发展正处于新的变革时期, 5G技术发展呈现出新的如下特点: 1) 5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验,网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标。彩1_[官网首页] 2)与传统的移动通信系统理念不同, 5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标,而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点,力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高。 3)室内移动通信业务已占据应用的主导地位, 5G 室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标,从而改变传统移动通信系统”以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念。 4)高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统,但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制,无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用。 5)可”软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向,运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源,有效地降低网络运营的成本和能源的消耗。5G性能指标: 对于5G需要满足一些什么样的指标,工信部电信研究院选择了体育场、办公室、密集住宅区等场景,结合车联网、视频点播等应用进行实例分析。对每一种场景下的不同应用进行分析,发现无线技术成为应用发展的制约因素。要在不同的场景下使用户获得良好的应用体验,需要满足以下指标: (1) 5G的传输速率在4G的基础上提高10-100 倍,体验速率能够达到0.1 1Gbps,峰值速率能够达到10Gbps; (2)时延降低到4G的1/10或1/5,达到毫秒级水平;(3)设备密集度能够达到600万个/平方公里; (4)流量密度能够在20Tbps/平方公里以上; (5)移动性达到500km/h,实现高铁环境下的良好用户体验。为了满足上述性能指标的要求,使用户获得良好的业务体验,除了以上的这些指标外,能耗效率、频谱效率及峰值速率等指标也是重要的5G技术指标, 需要在5G系统设计时综合考虑。移动互联网的蓬勃发展是5G移动通信的主要驱动力。 2 移动互联网将是未来各种新兴业务的基础性业务平台,现有固定互联网的各种业务将越来越多地通过无线方式提供给用户,云计算及后台服务的广泛应用将对5G移动通信系统提出更高的传输质量与系统容量要求。5G移动通信系统的主要发展目标将是与其他无线移动通信技术密切衔接,为移动互联网的快速发展提供无所不在的基础性业务能力。按照目前业界的初步估计,包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行: 1)通过引入新的无线传输技术将资源利用率在 4G的基础上提高10倍以上; 2)通过引入新的体系结构(如超密集小区结构等) 和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高 25倍左右; 3)进一步挖掘新的频率资源(如高频段、毫米波与可见光等),使未来无线移动通信的频率资源扩展 4倍左右。 3 5G网络架构随着4G网络商用部署规模的迅速扩展,其对当前移动互联网产业及人们日常生活的影 内容来自淘豆网xkih.cn转载请标明出处.
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