新一代移動(dòng)通信技術(shù)9-2-5G時(shí)代的無(wú)線需求及技術(shù)發(fā)展探索

新一代移動(dòng)通信技術(shù)9-2-5G時(shí)代的無(wú)線需求及技術(shù)發(fā)展探索匯報(bào)人：AA2024-01-20CATALOGUE目錄5G時(shí)代概述無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展5G時(shí)代無(wú)線需求分析5G時(shí)代無(wú)線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)5G時(shí)代無(wú)線技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)與解決方案5G時(shí)代無(wú)線技術(shù)發(fā)展前景展望015G時(shí)代概述03大規(guī)模連接的需求物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要連接大量設(shè)備，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接能力和擴(kuò)展性提出了挑戰(zhàn)。01移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備的普及，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的需求日益增長(zhǎng)。02高帶寬、低時(shí)延的需求高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和時(shí)延提出了更高的要求。5G時(shí)代背景和特點(diǎn)ABCD5G與4G技術(shù)差異更高的數(shù)據(jù)傳輸速率5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10Gbps，是4G網(wǎng)絡(luò)的100倍。更高的頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)能效5G網(wǎng)絡(luò)采用先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高了頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)能效。更低的時(shí)延5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延可降低至1毫秒，滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求。大規(guī)模天線技術(shù)和波束賦形技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)采用大規(guī)模天線技術(shù)和波束賦形技術(shù)，提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信號(hào)質(zhì)量。5G應(yīng)用場(chǎng)景及市場(chǎng)需求增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，提供極致數(shù)據(jù)傳輸速率和用戶體驗(yàn)，如高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等。超高可靠低時(shí)延通信（uRLLC）面向工業(yè)控制、自動(dòng)駕駛等實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景，提供高可靠性和低時(shí)延的通信服務(wù)。大規(guī)模機(jī)器類通信（mMTC）面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，提供大規(guī)模連接能力和低功耗的通信服務(wù)，如智能家居、智慧城市等。垂直行業(yè)應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)將滲透到各行各業(yè)，與工業(yè)、醫(yī)療、教育等垂直行業(yè)深度融合，推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)。02無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展利用電磁波在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換。包括發(fā)送端將信息加載到電磁波上，接收端從電磁波中解調(diào)出信息的過(guò)程。包括調(diào)制與解調(diào)、信道編碼與解碼、多址技術(shù)、抗干擾技術(shù)等，用于提高通信系統(tǒng)的可靠性、有效性和安全性。無(wú)線通信基本原理及關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)無(wú)線通信基本原理1G時(shí)代以模擬通信為主，采用頻分多址（FDMA）技術(shù)，存在語(yǔ)音質(zhì)量差、保密性差等問(wèn)題。3G時(shí)代數(shù)據(jù)傳輸速度大幅提升，支持多媒體業(yè)務(wù)，采用寬帶碼分多址（WCDMA）等技術(shù)。2G時(shí)代數(shù)字通信逐漸普及，采用時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）技術(shù)，提高了語(yǔ)音質(zhì)量和系統(tǒng)容量。4G時(shí)代以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主導(dǎo)，采用正交頻分復(fù)用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸。從1G到4G技術(shù)演進(jìn)歷程5G關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與突破超高可靠低時(shí)延通信（URLLC）通過(guò)優(yōu)化物理層設(shè)計(jì)、引入新型調(diào)制編碼方案等手段，降低端到端時(shí)延，提高系統(tǒng)可靠性。大規(guī)模天線技術(shù)（MassiveMIMO）通過(guò)增加基站天線數(shù)量，提升系統(tǒng)頻譜效率和用戶容量，同時(shí)降低干擾。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將物理網(wǎng)絡(luò)切分成多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)切片可根據(jù)業(yè)務(wù)需求定制功能和服務(wù)質(zhì)量等級(jí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用。邊緣計(jì)算技術(shù)將計(jì)算任務(wù)從中心服務(wù)器遷移到網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備，降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延和帶寬需求，提高應(yīng)用響應(yīng)速度和用戶體驗(yàn)。035G時(shí)代無(wú)線需求分析高清視頻、VR/AR等大流量業(yè)務(wù)015G網(wǎng)絡(luò)需要提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率和低時(shí)延，以滿足高清視頻、VR/AR等大流量業(yè)務(wù)的順暢傳輸。實(shí)時(shí)互動(dòng)類業(yè)務(wù)02對(duì)于在線游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等實(shí)時(shí)互動(dòng)類業(yè)務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò)需要保證極低的時(shí)延和抖動(dòng)，確保用戶體驗(yàn)和業(yè)務(wù)可靠性。海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接03隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，5G網(wǎng)絡(luò)需要支持海量設(shè)備的連接，并提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。大流量、低時(shí)延業(yè)務(wù)需求

物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)需求物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接與管理5G網(wǎng)絡(luò)需要提供高效、安全的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接和管理服務(wù)，支持設(shè)備間的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)共享。工業(yè)自動(dòng)化與智能制造5G網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)自動(dòng)化和智能制造領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，需要滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制等需求。車聯(lián)網(wǎng)與智能交通5G網(wǎng)絡(luò)可以支持車聯(lián)網(wǎng)和智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，提供車輛間和車路協(xié)同通信服務(wù)，提高交通效率和安全性。在城市密集區(qū)，5G網(wǎng)絡(luò)需要滿足大量用戶的并發(fā)通信需求，提供高速、穩(wěn)定的無(wú)線服務(wù)。城市密集區(qū)在鄉(xiāng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，5G網(wǎng)絡(luò)需要解決覆蓋問(wèn)題，提供可靠的無(wú)線服務(wù)，滿足當(dāng)?shù)鼐用竦幕就ㄐ判枨?。鄉(xiāng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)在高速移動(dòng)場(chǎng)景下，如高鐵、飛機(jī)等交通工具中，5G網(wǎng)絡(luò)需要保證信號(hào)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，確保用戶能夠順暢通信。移動(dòng)場(chǎng)景不同場(chǎng)景下無(wú)線需求差異045G時(shí)代無(wú)線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)123利用高頻毫米波段的頻譜資源，實(shí)現(xiàn)超高速率的數(shù)據(jù)傳輸，滿足5G時(shí)代大流量、低時(shí)延的業(yè)務(wù)需求。毫米波通信技術(shù)通過(guò)增加天線數(shù)量，提高空間復(fù)用增益和分集增益，實(shí)現(xiàn)超高速率和超高可靠性的無(wú)線傳輸。大規(guī)模MIMO技術(shù)采用更高效的調(diào)制編碼方式，如極化碼、LDPC碼等，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜效率。新型調(diào)制編碼技術(shù)超高速率傳輸技術(shù)邊緣計(jì)算技術(shù)將計(jì)算任務(wù)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延和處理時(shí)間，提高業(yè)務(wù)響應(yīng)速度。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)通過(guò)構(gòu)建多個(gè)邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)切片，為不同業(yè)務(wù)提供定制化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，降低整體網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。超短幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)縮短幀長(zhǎng)度和減少信令開(kāi)銷，降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，滿足5G時(shí)代對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的業(yè)務(wù)需求。超低時(shí)延通信技術(shù)MassiveMIMO技術(shù)通過(guò)大規(guī)模天線陣列實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用增益和分集增益的最大化，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋和系統(tǒng)容量。波束賦形技術(shù)利用大規(guī)模天線陣列實(shí)現(xiàn)精確的波束指向和波束賦形，提高信號(hào)覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量。多用戶MIMO技術(shù)在同一時(shí)頻資源上服務(wù)多個(gè)用戶，提高系統(tǒng)吞吐量和用戶體驗(yàn)。大規(guī)模天線陣列技術(shù)一種新型信道編碼方式，具有優(yōu)異的糾錯(cuò)性能和較低的編譯碼復(fù)雜度，適用于5G時(shí)代高速率、低時(shí)延的業(yè)務(wù)需求。極化碼技術(shù)一種低密度奇偶校驗(yàn)碼，具有接近香農(nóng)極限的性能和較低的譯碼復(fù)雜度，適用于5G時(shí)代大數(shù)據(jù)量傳輸場(chǎng)景。LDPC碼技術(shù)如高階QAM、APSK等調(diào)制方式，可以在保證傳輸可靠性的同時(shí)提高頻譜效率，滿足5G時(shí)代多樣化業(yè)務(wù)需求。新型調(diào)制方式新型調(diào)制編碼技術(shù)055G時(shí)代無(wú)線技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)與解決方案頻譜共享技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)頻譜接入、頻譜感知等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用和共享。高頻段通信技術(shù)利用毫米波等高頻段進(jìn)行通信，緩解低頻段頻譜資源緊張問(wèn)題。頻譜重耕與再利用對(duì)現(xiàn)有頻譜進(jìn)行重新規(guī)劃和利用，提高頻譜使用效率。頻譜資源緊張問(wèn)題解決方案大規(guī)模MIMO技術(shù)利用大規(guī)模天線陣列提高空間復(fù)用度和分集增益，提升網(wǎng)絡(luò)性能。新型多址接入技術(shù)采用非正交多址接入、稀疏碼分多址等新型多址技術(shù)，提高系統(tǒng)接入能力和頻譜效率。超密集組網(wǎng)技術(shù)通過(guò)增加基站密度、縮小小區(qū)半徑等方式，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量。網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量提升策略通過(guò)功率控制、資源分配等方式，降低小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)的干擾水平。干擾協(xié)調(diào)技術(shù)利用多點(diǎn)協(xié)作傳輸、分布式天線系統(tǒng)等協(xié)同通信技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)邊緣用戶性能和整體系統(tǒng)容量。協(xié)同通信技術(shù)結(jié)合人工智能等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)干擾的自動(dòng)識(shí)別、分類和抑制，提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力。智能干擾管理技術(shù)干擾管理和協(xié)同通信技術(shù)065G時(shí)代無(wú)線技術(shù)發(fā)展前景展望6G將進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸速率，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，滿足更高級(jí)別的實(shí)時(shí)性應(yīng)用需求。超高速率與超低時(shí)延6G將實(shí)現(xiàn)空天地海全方位覆蓋，構(gòu)建全球無(wú)縫連接的通信網(wǎng)絡(luò)?？仗斓睾Ｒ惑w化網(wǎng)絡(luò)6G將具備更強(qiáng)的環(huán)境感知能力，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供個(gè)性化、智能化的服務(wù)。智能超感知6G技術(shù)研究方向預(yù)測(cè)未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革可能性探討人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)將在未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化、故障預(yù)測(cè)與自愈等功能。人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可能采用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源靈活分配，滿足多樣化業(yè)務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)邊緣計(jì)算將減輕核心網(wǎng)壓力，提升業(yè)務(wù)處理效率，云計(jì)算則提供強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，二者融合將推動(dòng)未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革。邊緣計(jì)算與云計(jì)算融合物聯(lián)網(wǎng)與5G/6G融合物聯(lián)網(wǎng)將與5G/6G深度融合，實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備連接與數(shù)據(jù)高效傳輸，推動(dòng)智能家居、智慧城市等應(yīng)