5g基础知识篇培训课件

• 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。
已推出五模千元智能机
➢TD-LTE基本与FDD LTE同步、同平台融 合发展
➢TD-LTE处于商用初 期阶段，全球共39个 商用网络
2021/12/4
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LTE FDD/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
2021/12/4
准4G（3.9G）
– LTE (Long Term Evolution)
• 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75 Mbit/s的上传速率 • 全IP基础网络结构
速移动状态下达到100Mbps – 的提多供媒高体品传质输的服务QoS，支持新一代
• 特点

天线端口
QCL
准共址
LTE已有
NR无变化
LTE已有
NR有变化
NR新增
NR采用和LTE相同OFDMA多址方式，空口资源的主要描述维度基本上相同，频域上新增BWP的概念
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Huawei Confidential
子载波间隔（SCS）：背景和协议定义
•
•
背景：
–
NR支持业务类型：eMBB，URLLC，mMTC等；
others
4
240
NCP: 0.81us for l=0 or 112; 0.29us for
others
NR CP长度沿用LTE设计原则，开销和LTE相同，且保证不同SCS下和15kHz下的符号对齐；
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Huawei Confidential
帧结构：基本框架
Frame长度：10ms
1个系统帧内子帧号：0~9
Yes
Yes
到一系列的SCS；
4
240kHz
No
Yes
NR SCS设计原则：
–
3GPP R15（TS38.211）定义的Numerologies
以LTE 15kHz子载波间隔为基础，支持一系列Numerology（主要是SCS不同），适应不同业务需求和信道特征
4
Huawei Confidential
R
B
–
–

RB：Resource Block
N RB
N sc
–
–
物理层资源组，上下行分别定义（每个Numerology都有对应
的RG定义）；
频域：传输带宽内可用RB资源�RB ；
时域：1个子帧；
Resource Grid

全方向天线 天线元素阵列 方向型的天线
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有三种经典的频谱复用方法：即时分复用（典型应用：中国移动2G）、频分复用（典型应用：中国联通 3G）和码分复用（典型应用：中国联通3G）。
可以用一个例子来说明时分复用、频分复用和码分复用的区别。在一个屋子里有许多人要彼此进行通话， 为了避免相互干扰，可以采用以下方法： 1) 讲话的人按照顺序轮流进行发言（时分复用）。 2) 讲话的人可以同时发言，但每个人说话的音调不同（频分复用）。 3) 讲话的人采用不同的语言进行交流，只有懂同一种语言的人才能够相互理解（码分复用）。
当然，这三种方法相互结合，比如不同的人可以按照顺序用不同的语言交流（即中国移动3G的TDSCDMA）。然而，这三种经典的复用方式都无法充分利用频谱资源，它们要么无法多用户同时间通讯 (TDMA)，要么无法使用全部频谱资源(FDMA)，要么需要多比特码元才能传递1比特数据(CDMA)。
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此外，室内和室外交通的分离减轻了与无线电资源分 配和发射功率消耗相关的开销。开销通过灵活的聚类， 有效的用户选择和自适应反馈压缩进一步显着降低。 有趣的是，小型蜂窝结构已经在密集的城市地区部署。 例如，在日本城市，BS间距离只有200米。因此，在 小型小区环境中应用LOS传播有望成为毫米波通信的 前景。确保LTE需要大规模的天线部署，没有任何预 定的模式。网络特定的随机部署预计将因情况而异。 随机，密集和现场特定LOS通信的示例图如图所示。 与LOS通信相关的挑战自动需要调查非视线(NLOS)传 播和所需的基本支持。
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2)穿透和LOS(可视)通信：对于有效的系统设计，迫切需要理解在不同环境中的毫米波传播。 为了理解室内和室外环境中的传播特性，就必须确定传播信号在一般结构、树叶和人类周围 的传播行为。 理解在不同环境下的毫米波的衍射，穿透，散射和反射，为5G网络部署奠定 了基础。 研究团队对信号中断调查和建筑材料反射系数比较，如彩色玻璃，透明玻璃，干墙，门，立 方体和金属电梯，他的团队发现，普通室外建筑材料对mm波具有高穿透阻力。此外，室内 环境结构，如干墙，白板，杂波和网眼玻璃也被发现显着影响衰减，多径分量和自由空间路 径损耗。 室内信道脉冲响应证实，人体对毫米波传播造成了相当大的阻碍。人们的运动产 生阴影效应，这可以通过更大的天线波束宽度和角度多样性的引入来减轻。从可用的传播结 果，我们可以得出结论，户外mm波信号大多被确定为室外，很少的信号穿透室内通过玻璃 门。室内 - 室外隔离强调了不同节点对不同覆盖位置的需要。然而，隔离的特性有助于在预 期区域中配置能量。

平；同时，5G技术还可以应用于智能门禁系统和智能家居，提升居住
安全和便利性。
03
智慧能源
5G技术可以支持智能电网和分布式能源管理，实现能源高效利用和节
能减排；同时，5G技术还可以应用于智能环保和垃圾分类处理等领域
，推动城市可持续发展。
5G技术在智能制造中的应用场景与优势
自动化生产
5G技术可以支持工业机器人和自动化设备的数据传输和控制，提高生产效率和降低成本 ；同时，5G技术还可以应用于智能物流和仓储管理，优化生产流程。
CHAPTER 02
5G技术标准与规范
5G技术标准的发展历程
1 2
5G技术标准的起源
从早期无线通信技术的研究开始，经历了多个阶 段的发展，包括2G、3G、4G和5G。
5G技术标准的制定
国际电信联盟（ITU）和3GPP等国际组织在5G 技术标准的制定中发挥了关键作用。
3
5G技术标准的演进
从R15到R16再到R17，不断优化和完善5G技术 标准。
远程监控和维护
5G技术可以支持远程监控和维护，实时传输设备运行数据和故障信息，提高维护效率和 降低成本；同时，5G技术还可以应用于智能工厂管理，实现工厂智能化和柔性生产。
创新应用
5G技术可以支持高精度测量和定位，应用于无人驾驶、无人机等创新领域；同时，5G技 术还可以支持虚拟现实和增强现实技术的应用，推动智能制造的升级和转型。
CHAPTER 04
5G技术的应用场景与优势
5G技术在智慧城市中的应用场景与优势
01
智慧交通
5G技术可以提供低延迟、高可靠性的交通信号灯控制，实现车流优化
，减少拥堵；同时，5G技术还可以支持自动驾驶和车联网通信，提高

• 通信技术的极限，并不是技术工艺方面的限制，而是建立在严谨数学基础上的推论，在可 以遇见的未来是基本不可能突破的。
.
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不同频率电波的
用途
• 电波属于电磁波的一种， 它的频率资源是有限的。
• 为了避免干扰和冲突， 我们在电波这条公路上 进一步划分车道 ，分配 给不同的对象和用途。
• 请大家注意图中的红色 字体。一直以来，我们 主要是用中频 ~ 超高频 进行手机通信的。
• 例如经常说的
「GSM900」、
「CDMA800」，其实
.
意思就是指，工作频段8
频率越高，速度 越快
• 随着 1G、2G、3G、 4G 的发展，使用的电 波频率是越来越高的。
这就扯出了一个新的点：
• 载频频率，决定了一个
时刻内传输的比特流，
比如1HZ的载频1S只做
一次变化，而bit是靠什
么来表征信息的？是靠
代表0，1两种不同的电
平的不同的排列方式表
征的，1hz最多1S传输
端到端是不是可以不用付费了？ 如果你觉得这样就不用付钱，那你就图样图森 破了。控制消息还是要从基站走的，你用着授 权频谱资源，运营商爸爸怎么可能放过你。该技术并不神秘，5G 作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石，也不是什么遥不可及的创新革 命技术，它更多是对现有通信技术的演进。
5G简单科 普
.
1
5G简介，5G特点
• 全称：第五代移动通信网络
• 理论速率：在200MHz频宽下，极限吞吐可 达20Gbps（2.5Gb/s）
• eMBB（Enhanced Mobile Broadband）极 高的速率
• mMTC（Massive Machine Type Communication）极大的容量

模式、漫游管理、注册区管
理、系统内和系统间切换管
理，支持网络切片和SMF选
择
UPF
提供用户面连接，包括系统
内和系统间移动锚点、QoS管
理、分组数据路由和前转等
gNB
向UE提供NR用户面和控制面
连接，同时通过NG接口连接
5GC
ng-eNB
向UE提供E-Utran用户面和控
制面连接，同时通过NG接口
连接5GC
影响及规范的影响；NR多播/广播：驱动来自V2X和公共安全应用；覆盖增强：明确
所有相关场景的要求，重点是极端覆盖，包括室内与更宽广区域；非陆地网络NR：
NR支持卫星通信相关标准化；定位增强：工厂/校园定位，IoT、V2X定位，3D定位，
实现厘米级精度，包括延迟及可靠性提升；RAN数据收集增强：包括SON和MDT增强
LTE
NR
5G UE-RAN-CN DC options
Multi-RAT Dual Connectivity (MR-DC)
DC between LTE & NR
5G EPC
5GC
S1-based
Option 1
N2/N3 (new interface)
Option 3 EN-DC
Option 5
层（Service Data Adaptation
Protocol），新增的SDAP层位于
PDCP层之上，主要负责QoS的处理，
包括：
•
QoS流和数据承载的映射；
•
在上行和下行的分组数据包中添
加QoS flow ID（QFI）
Waveform
CP-OFDM
Sub-Carrier
Mapping

边缘计算技术（MEC）
总结词
边缘计算技术是5G网络中的一种新型架 构，将计算和存储能力从中心节点下沉 到网络边缘，提高了数据处理和传输效 率。
VS
详细描写
边缘计算技术将计算和存储能力从中心节 点下沉到网络边缘，使得数据处理和传输 更加接近终端装备，减少了数据传输的时 延和带宽消耗。这种技术能够提高数据处 理和传输效率，同时下落中心节点的负载 压力。
5G PPT课件讲授
汇报人：XXX
202X-12-30
目录
CONTENTS
• 5G技术概述 • 5G技术架构 • 5G关键技术 • 5G与各行业的融会应用 • 5G安全问题与挑战 • 未来展望
01 5G技术概述
5G技术的定义和特点
总结词
5G技术是一种高速、低延迟、大连接的无线通讯技术，具有高速率、低延迟、 大连接、高可靠性等特点。
02 5G技术架构
5G网络架构
5G网络架构主要由核心网、传输网和无线网三部分组 成。
传输网负责数据的传输，包括光传送网和IP承载网等。
核心网负责管理和控制网络的各项功能，包括用户数据 管理、移动性管理和业务管理等。
无线网负责无线信号的覆盖和接入，包括基站和终端装 备等。
5G技术标准和标准化组织
性。
04 5G与各行业的融会应用
5G与工业互联网的融会应用
总结词
5G技术为工业互联网带来革命性的变革， 实现装备间的快速通讯，提升生产效率。
详细描写
5G技术为工业互联网提供了高带宽、低时 延、高可靠性的通讯保证，使得装备间的数 据传输更加快速和稳定。这有助于实现智能 制造、远程控制、自动化检测等应用，提升 工业生产的效率和精度。
01
5G技术标准和标准化组织主要包 括3GPP、ITU-R和IEEE等。

中
使用
中
•优先进行条件较好的自留基站机房改造，其次进行选址新建
•机房的DU集中系数≤5
•优先将自留基站机房改造为业务汇聚机房
•机房的DU集中系数≥以20某，综普合遍业在务20接-4入0区之为间例进行DU部署方式分析，取同样区域，分析三种DU部署•业方务式汇在聚机机房房及D传U输集建中设系方数面≤1的0不；同基站机房≤5
5G十大应用场景|个人AI辅助
电池使用时间、网络延迟和带宽限制是个人可穿戴设备面临的三大挑战； 配合5G网络，个人可穿戴设备可以部署在关键业务的场景中，比如公共安全、采矿和医疗等。 高质量内容驱动更高的数据消耗，移动运营商可以提供具有竞争力的基本连接服务与其他增值服务。
5G十大应用场景|智慧城市
通用硬件 VMVM
通用硬件 资源池
网络功能虚拟化，软/硬分离
特点： 硬件设备通用化：通用硬件（x86服务器等） 网元功能软件化：网元功能由软件实现 平台资源虚拟化：多网元共享硬件资源池 网络管理分层化：网元管理和资源管理分离
5G网络架构-华为E9000
5G网络架构-SDN
SDN初始于园区网络，一群研究者 (斯坦福的达人们)在进行科研时发现， 每次进行新的协议部署尝试时，都 需要改变网络设备的软件，于是， 他们开始考虑让这些网络硬件设备 可编程化，并且可以被集中的一个 盒子所管理和控制，就这样，诞生 了当今SDN的基本定义和元素: 1.分离控制和转发的功能； 2. 控制集中化； 3.使用广泛定义的(软件)接口使得网 络可以执行程序化行为。 另一个SDN成功的环境就是云数据 中心，这些数据中心的规模不断的 扩展，如何控制虚拟机的爆炸式增 长，如何用更好的方式连接和控制 这些虚拟机，成为数据中心明确需 求。而SDN的思想，恰恰提供了一 个希望：数据中心如何可以更可控

关键技术
内容分发网络
内容分发网络(content distribution network， CDN) 会对未来 5G 网络 的容量与用户访问具有重要的支撑作
用
M2M 通信
M2M作为物联网最常见的应用形式在 智能电网、 安全监测、城市信息化、
环境监测等领域实现了商业化应用
自组织网络
传统移动通信网络中， 主要依靠人工 方式完成网络部署及运维，既耗费大量 人力资源又增加运行成本
自动驾驶
外科手术
智能电网
车联网技术经历了有线通信的 路侧单元以及2G/3G/4G网络 承载的阶段，正依托高速移动 通信，逐步步入自动驾驶时代。
5G技术将开辟许多新的应用领 域。5G网络的速度和较低的延 时性首次满足了远程呈现、甚
至远程手术的要求。
因电网高安全性要求与全覆盖的 广度特性，智能电网必须在海量 连接以及广覆盖的处理体系中，
D2D 通信
在5G 网络中，容量、频谱效率需要提 升，更丰富的通信模式以及更好的终端 用户体验也是 5G 的演进方向
信息中心网络
信息中心网络 ( information-centric network，ICN) 作为一种新型网络体 系结构，ICN 的目标是取代现有的 IP
04
04 5G的应用领域
系统协同化，智能化水平提升，多用 户，多点，多摄取的协同组网
02
02 5G的发展历程
2013年2月
2018年2月
2019年6月
2019年10月
欧盟宣布，将拨款5000万 欧元。加快5G移动技术的 发展，计划到2020年推出 成熟的标准
华为在MWC2018大展上 发布了首款3GPP标准5G 商用芯片巴龙5G01和5G 商用终端

日本大冢制药公司与美国Proteus Digital Health （普罗透斯）公司的新药案例
2017年11月美国食品及药品监督管理局（FDA）批准全球首例 带芯片的“数字药物”，每年为美国节省近3千亿美元
三、5G加速人工智能
新药研发
三、5G加速人工智能
建设智能社会（2）
智能政务 智慧法庭
智能环保 智能交通
鼓励基于人工智能开展大规模基因组识别、蛋白组学、 代谢组学等研究和新药研发，推进医药监管智能化
智能诊疗
手术机器人
智能影像 识别
智慧医院
智能医学 研究
智能监测 和防控
智能 制药
智能医疗
三、5G加速人工智能
手术机器人：不受心情左右的医生
三、5G加速人工智能
案例：Da-Vinci手术机器人
直觉外科公司（NASDAQ：ISRG） 1995年成立，2000年上市时股价为10美元，目前为435美元， 总市值493亿美元。其中，2016年营收突破了27亿美元，净利 润达到7.4亿美元。过去15年积累的超过350万的实际手术案例 ，而且这个数字现在正以每年超过70万的数字增加。 三、5G加速人工智能
智能网联汽车
三、5G加速人工智能
汽车网联化的等级划分界定为三个层次
三、5G加速人工智能
智能环保
三、5G加速人工智能
建设智能社会（3）
利用人工 智能提升 公共安全 保障能力
促进人工智能在公共安全领域的深度应用，推动构建公 共安全智能化监测预警与控制体系。围绕社会综合治理 、新型犯罪侦查、反恐等迫切需求，研发集成多种探测 传感技术、视频图像信息分析识别技术、生物特征识别 技术的智能安防与警用产品，建立智能化监测平台。加 强对重点公共区域安防设备的智能化改造升级，支持有 条件的社区或城市开展基于人工智能的公共安防区域示 范。强化人工智能对食品安全的保障，围绕食品分类、 预警等级、食品安全隐患及评估等，建立智能化食品安 全预警系统。加强人工智能对自然灾害的有效监测，围 绕地震灾害、地质灾害、气象灾害、水旱灾害和海洋灾 害等重大自然灾害，构建智能化监测预警与综合应对平 台。