5G移动通信系统.pptx
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5G移动通信系统.pptx
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5G移动通信系统,DTM2020年6月,提纲,1G-4G介绍移动互联发展趋势5G简介5G的关键技术5G新型网络架构,1G:
模拟语音,20世纪80年代初提出,完成于20世纪90年代初主要技术模拟技术和频分多址(FDMA)技术特点2.4kbps传输速率只提供区域性语音业务,容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务;设备成本高,质量大,体积大代表制式AMPS(AdvancedMobilePhoneSystem)贝尔实验室发明,1978年开发,1982年全美部署TACS(TotalAccessCommunicationsSystem)我国1987年确定以TACS制式作为我国模拟制式蜂窝移动电话的标准,第1代移动通信系统(1G)是模拟式通信系统,模拟式是代表在无线传输采用模拟式的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。
不过由于模拟通信系统有着很多缺陷,经常出现串号、盗号等现象,给运营商和用户带来了不少烦恼。
于是在1999年A网和B网被正式关闭。
1998年,黄宏、宋丹丹小品回家,2G:
数字语音,20世纪90年代相对于1G的改进:
模拟-数字语音信号数字化处理压缩带来容量上收益对语音和控制信号进行加密增强安全性催生了诸如短信等新业务展开主要技术时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)特点保密性强、频谱利用率高、提供丰富的业务(比如,低速率的数据业务)、标准化程度高、可进行省内外漫游,从1G跨入2G的分水岭则是从模拟调制进入到数字调制,相比于第1代移动通信,第二代移动通信具备高度的保密性,系统的容量也在增加,同时能够提高多种业务服务。
从这一代开始手机也可以上网了。
第一款支持WAP的GSM手机是诺基亚7110,它的出现标志着手机上网时代的开始,而那个时代GSM的网速仅有9.6KB/s。
数字网有以下优点:
1.频谱利用率高,有利于提高系统容量;2.提供多种业务服务,提高通信系统通用性;3.抗噪声、抗干扰、抗多径衰落能力强;4.能实现更有效、灵活的网络管理和控制;5.便于实现通信的安全保密;6.可降低设备成本。
oppoA209,作者本人自用2G手机。
2G,代表制式GSM(GlobalSystemforMobileCommunications)1991年在欧洲投入使用,现全球广泛应用使用FDMA、TDMA技术工作频率900-1800MHz,提供9.6kbps的传输速率电话业务、紧急呼叫业务、短信业务、可视图文接入等CDMA20世纪90年代中后期发展商用以扩频通信为基础的调制和多址连接技术8kbps(IS-95A)、64kbps(IS-95B)通信具有隐蔽性、保密性、抗干扰;通话质量好、掉线少、辐射低、健康环保,2G-3G过渡,2.5GGPRS(GeneralPacketRadioService)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)2.75GEDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution)基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术传输速度384kbps,3G:
数字语音和数据,IMT-2000(InternationalMobileTelecommunications-2000)Offeratleast144kbps(preferably384kbps)forhigh-mobilityuserswithwide-areacoverageand2Mbpsforlow-mobilityuserswithlocalconvergence.特点能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上实现实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务扩大高质量话音业务容量,国际电信联盟(ITU)发布了官方第3代移动通信(3G)标准IMT-2000(国际移动通信2000标准)。
3G存在四种标准制式,分别是CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
在3G的众多标准之中,CDMA这个字眼曝光率最高,CDMA(码分多址)是第三代移动通信系统的技术基础。
中国在2009年的1月7日颁发了3张3G牌照,分别是中国移动的TD-SCDMA,中国联通的WCDMA和中国电信的WCDMA2000。
3G代表制式,ITU开始目标之一是开发一种可以全球通用的无线通讯系统,但是实际最终的结果是出现了多种不同的制式W-CDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)以GSM为主,加入GPRS的分组交换实体技术,能够兼容GSM系统的所有业务CDMA2000采用MC-CDMA(多载波CDMA)多址访问技术,不仅可以使用原有CDMA系统的各种接口,还可以使用新的接口标准。
TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess)集CDMA、TDMA、FDMA、SDMA多种多址方式于一体,采用了一系列高新技术(智能天线、联合检测、接力切换等)频谱利用率高、系统容量大、系统成本低且适合开展数据业务,3G-4G过渡,3.5GHSPDA(HighSpeedDownlinkPacketAccess)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8-10Mbps3.75GHSUPA(HighSpeedUplinkPacketAccess)因HSDPA上传速度不足(只有384Kbps)而开发在一个5MHz载波上的传输速率可达10-15Mbps,上传速度达5.76Mbps,4G,集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等IMT-Advanced基于全IP分组交换网络低速和静态传输速率达到1Gbps,高速移动状态下达到100Mbps提供高品质的服务QoS,支持新一代的多媒体传输特点不支持传统的电路交换的电话业务,而是全互联网协议(IP)的通信通信速度快、网络频谱宽、频率效率高、高质量通话、费用便宜,4G包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式,是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。
4G能够以100Mbps以上的速度下载(大约是12.5MB/s18.75MB/s的下行速度),比目前的家用宽带ADSL(4兆)快20倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。
很明显,4G有着不可比拟的优越性。
2013年12月4日,工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照(即4G牌照),中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照,此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代。
准4G(3.9G),LTE(LongTermEvolution)2008年第四季度提出,2011年北美首次商用基于旧有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术,并使用调制技术提升网络容量及速度有能力提供300Mbit/s的下载速率和75Mbit/s的上传速率全IP基础网络结构不再支持用于支撑GSM、UMTS和CDMA2000网络下语音传输的电路交换技术,它只能进行全IP网络下的分组交换分支LTEFDD(频分双工长期演进技术)LTETDD(时分双工长期演进技术),又称TD-LTEWiMAX(IEEE802.16e),4G技术标准,LTE-AdvancedLTE的增强版本,完全向后兼容LTE,通常通过在LTE上通过软件升级即可峰值速率:
下行1Gbps,上行500MbpsTD-LTE-Advanced我国具有自主知识产权的新一代移动通信技术吸纳了TD-SCDMA的主要技术元素WirelessMAN-Advanced(IEEE802.16m),TDD标准里程碑,TD-LTE已成为4G主流标准,全球已分配大量的TDD频谱,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,TD-LTE生态系统已成熟,在政府的大力支持下、产业链各环节企业的共同推动下,TD-LTE4G快速成熟,已开始大规模商用,当前全球TD-LTE网络蓬勃发展,26个国家部署39张TD-LTE商用网络18张LTEFDD/TDD融合网络48张TD-LTE商用网络计划/正在部署60万TD-LTE基站,39个TD-LTE的商用网络已部署,48个TD-LTE商用网络计划/正在部署,来源:
GSA,TD-LTE累计出货量预测,来源:
GTI,截止到2014年8月,全球已发展TD-LTE用户4200万根据GSMA的预测,到2020年4GLTE的连接数将增至25亿,占总连接数提升至28%,其中较大比例的连接数增长来自我国TD-LTE网络TDD网络数在2012年仅占1%,在2014年将提升到18%,LTE分制式网络数占比,LTE全球连接数及所占比例,来源:
GSMA,全球TD-LTE用户快速增长,单位:
十亿,100%,2020,2014,2012,全球WiMAX网络加速向TD-LTE转移,TDD频谱运营商开始普遍选择TD-LTE,主流WiMAX运营商明确演进到TD-LTE,WiMAX论坛已正式将TD-LTE-A列为演进方向,TD-LTE成为全球TDD技术的共同演进方向,Wimax现有150个国家477个网络,2500万用户将升级到Wimax2.1,即TD-LTE,国内TD-LTE网络部署进程加快,国内三家运营商正加快TD-LTE的建设步伐,预计年底前覆盖全国300多以上的城市,TD-LTE终端发展超过预期,TD-LTE终端款数统计情况,来源:
GSA,2014.08,TD-LTE终端于2014年初实现规模商用,截止8月终端款数实现增长翻番,并达到908款,终端厂家也达到200多家,2014年18月4GTD-LTE手机出货量累计6747万部,每月4G手机出货占比在不断提升,8月占比达到38.4%,远高于3G占比,并不断逼近2G占比,2014年1月8月国内手机出货量情况,来源:
CATR,2014.08,国内TD-LTE用户发展迅猛,2014年2-8月中移动TD-LTE用户数(万),中移动已发展TD-LTE4G用户2956.8万用户,月均增长率高达50%,年底有望实现5000万目标中电信4G业务从7月正式推出,至今只是一个月时间,用户已经达到60万,来源:
中移动官方发布信息,134.0,279.3,479.8,810.9,1394.3,2043.7,2956.8,TD-LTE终端降低客户4G的使用门槛,TD-LTE支持多模多频,以适应全球漫游的需求和解决终端通用性的问题,全球化,多样化,新体验,低成本,TD-LTE终端产品进一步丰富,包括手机、路由器等,支持VoLTE高清化语音通信,目前已有多款手机支持,iPhone6已支持六模20频,共530款,千元机占一半以上平均单价由5101元下降到1826元三模、四模终端价格下降至399元,TD-LTE更适合移动互联网业务,TD-LTE具有上下时隙动态配比,频谱灵活配置、高带宽和低时延等特点,适合移动互联应用多样化的需求,更适应上下行时隙动态配比,动态TDD,更能满足移动应用低时延要求,更能满足不同传输带宽的需求,更适合移动高速数据业务需求,UL:
50MbpsDL:
100Mbps,TD-LTE助力移动互联变革传统产业,金融,教育,农业,医疗,工业,交通,个人消费,能源,2013年,中国智能手机用户存量和增量全球第一信息技术改造传统产业,信息技术变革传统产业,信息消费市场巨大,提纲,1G-4G介
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