《無線通信原理及其在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用》課件

《無線通信原理及其在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用》課程概述課程目標(biāo)學(xué)習(xí)無線通信的基本原理了解5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)鍵特性掌握5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展趨勢(shì)課程內(nèi)容無線通信基礎(chǔ)知識(shí)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述5G應(yīng)用場(chǎng)景和案例無線通信概述利用電磁波進(jìn)行信息傳輸不受地理位置限制移動(dòng)性強(qiáng)，靈活方便電磁波傳播基礎(chǔ)1發(fā)射電磁波由天線發(fā)射2傳播電磁波以光速傳播3接收電磁波由天線接收調(diào)制解調(diào)技術(shù)調(diào)制將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)傳輸模擬信號(hào)通過無線信道傳輸解調(diào)將模擬信號(hào)恢復(fù)為數(shù)字信號(hào)信道編碼技術(shù)糾錯(cuò)碼提高信號(hào)傳輸可靠性信道編碼增加冗余信息，降低噪聲影響譯碼接收端恢復(fù)原始信息多址接入技術(shù)時(shí)分多址（TDMA）不同用戶分配不同的時(shí)間段進(jìn)行通信頻分多址（FDMA）不同用戶分配不同的頻率進(jìn)行通信碼分多址（CDMA）不同用戶分配不同的碼片序列進(jìn)行通信天線技術(shù)全向天線信號(hào)覆蓋范圍廣定向天線信號(hào)集中發(fā)射，提高傳輸效率智能天線根據(jù)用戶位置和信道狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整射頻電路技術(shù)發(fā)射機(jī)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)接收機(jī)將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)放大器提高信號(hào)強(qiáng)度濾波器分離不同頻率的信號(hào)基站和用戶設(shè)備架構(gòu)1基站連接用戶和核心網(wǎng)絡(luò)2用戶設(shè)備接收和發(fā)送無線信號(hào)3核心網(wǎng)管理用戶數(shù)據(jù)和流量5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述高速率傳輸速率大幅提升1低延遲數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)降低2高連接支持海量設(shè)備連接3高可靠確保數(shù)據(jù)傳輸可靠性45G頻譜分配低頻段覆蓋范圍廣，適合大范圍覆蓋中頻段傳輸速率較高，適合高密度場(chǎng)景高頻段傳輸速率最快，適合超高帶寬應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)1核心網(wǎng)提供數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)控制2接入網(wǎng)負(fù)責(zé)無線信號(hào)的接入和傳輸3用戶設(shè)備進(jìn)行無線通信5G接入網(wǎng)技術(shù)1NR新無線接入技術(shù)2MassiveMIMO大規(guī)模天線陣列技術(shù)3毫米波利用高頻段信號(hào)傳輸5G核心網(wǎng)技術(shù)云化核心網(wǎng)基于云計(jì)算技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片將網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬化劃分邊緣計(jì)算將計(jì)算能力下放到網(wǎng)絡(luò)邊緣5G密集部署技術(shù)1小基站部署在密集區(qū)域，提高覆蓋密度2超密集網(wǎng)絡(luò)基站密度大幅提高3分布式天線將天線分散部署5G毫米波技術(shù)超高速率利用高頻段信號(hào)傳輸短距離覆蓋范圍有限高帶寬適合超高帶寬應(yīng)用5G大規(guī)模MIMO技術(shù)多用戶通信同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶1波束賦形將信號(hào)集中發(fā)射2空間復(fù)用提高信道容量35G柔性蜂窩技術(shù)動(dòng)態(tài)覆蓋根據(jù)用戶需求調(diào)整覆蓋范圍自適應(yīng)切換自動(dòng)切換到最佳信號(hào)區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)智慧城市醫(yī)療其他5G網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)1身份認(rèn)證和訪問控制2數(shù)據(jù)加密和安全傳輸3網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)和防御4安全漏洞修復(fù)和更新5G網(wǎng)絡(luò)能效技術(shù)節(jié)能基站采用低功耗設(shè)備和技術(shù)動(dòng)態(tài)功耗控制根據(jù)流量需求調(diào)整功耗綠色網(wǎng)絡(luò)降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本5G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)自配置自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自優(yōu)化根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自動(dòng)優(yōu)化性能自愈自動(dòng)修復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障5G網(wǎng)絡(luò)部署挑戰(zhàn)頻譜資源獲取和分配困難網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高昂，部署周期長(zhǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)安全威脅日益嚴(yán)峻5G網(wǎng)絡(luò)商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景1智慧城市智能交通，城市管理2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)，遠(yuǎn)程控制3車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛，車路協(xié)同4醫(yī)療遠(yuǎn)程手術(shù)，遠(yuǎn)程診斷5娛樂AR/VR，超高清視頻智慧城市應(yīng)用1智能交通實(shí)時(shí)路況監(jiān)測(cè)，智能交通信號(hào)控制2城市管理智慧路燈，智能垃圾分類3公共安全視頻監(jiān)控，應(yīng)急救援工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用自動(dòng)化生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備控制預(yù)測(cè)性維護(hù)降低維護(hù)成本車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)駕駛車路協(xié)同車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間信息交互車聯(lián)網(wǎng)安全保障車聯(lián)網(wǎng)安全遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用遠(yuǎn)程手術(shù)醫(yī)生通過遠(yuǎn)程控制手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)遠(yuǎn)程診斷醫(yī)生通過遠(yuǎn)程視頻和數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)提供遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢和治療AR/VR應(yīng)用沉浸式體驗(yàn)提供逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)互動(dòng)娛樂增強(qiáng)游戲和娛樂體驗(yàn)教育培訓(xùn)提供虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)超高清視頻應(yīng)用高清畫質(zhì)提供高分辨率視頻體驗(yàn)實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)超高清視頻傳輸應(yīng)用場(chǎng)景影視娛樂，直播，會(huì)議實(shí)時(shí)游戲應(yīng)用低延遲降低游戲延時(shí)1高帶寬支持大型游戲數(shù)據(jù)傳輸2云游戲通過云端進(jìn)行游戲體驗(yàn)3遠(yuǎn)程控制應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制工業(yè)機(jī)器人無人機(jī)遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì)15G-Advanced提升5G網(wǎng)絡(luò)性能和功能25G+推動(dòng)5G與其他技術(shù)融合36G網(wǎng)絡(luò)下一代無線通信技術(shù)5G與未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算人工智能大數(shù)據(jù)6G網(wǎng)絡(luò)愿景超高速率傳輸速率再上新臺(tái)階超低延遲實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)甚至微秒級(jí)延時(shí)超高連接支持萬億級(jí)設(shè)備連接6G關(guān)鍵技術(shù)太赫茲通