2020年高考政治时事热点专题复习课件：5G技术

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2.3 Massive MIMO 波束赋形
机械下倾： •由机械调整决定的下倾角，同时对公共波束和业务波束进行调整，5G 机械臂支持的机械下倾角调整范围为：-20~20°。 预置电下倾： •考虑典型的应用场景，为支持更大的有效范围范围，5G AAU单元阵子会预置一定度数的下倾，5G 单TRX预置下倾角为6°。
5G概念、关键技术与应用
2019年5月
5G概念 5G关键技术 5G进展与应用
1.1 什么是5G
2G
~ 1990年
3G
IMT-2000
~ 2000年
4G
IMT-Advanced
~ 2010年
5G
IMT-2020
~ 2020年
3GPP
GSM
3GPP2
IS-95
TD-SCDMA WCDMA cdma2000
•对于广播波束，预置下倾仅影响可调电下倾角调整范围和最大增益指向，不影响实际控制信道倾角度数； •对于业务波束，影响业务包络最大增益指向。
可调电下倾： •5G AAU可调电下倾角功能仅支持广播波束下倾角的调整，不支持业务信道动态波束下倾角的调整。 •通过参数配置调整控制信道波束下倾角度，支持以1°为粒度，整体调整控制信道波束下倾角。
AUSF
N13
UDM
N22
N12
N8
N10
Session Management Function，会话管理功能：会话管理（例 如会话建立、修改和释放等）、IP地址分配，用户面功能的选 择与控制等
AMF N11 SMF N7 PCF
N5
AF
Access and Mobility Function，接入与移动性 管理功能：终结N1接口的NAS信令，并负责 注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管 理等。

其他支持能力 ➢ 支持不同类型大量终端设备的并发接入 ➢ 支持1百万/km2的连接数密度 ➢ 数十Tbps/km2的流量密度 ➢ 500km/hr以上的移动性
二、5G需求
性能指标
用户体验速率 连接数密度 时延 移动性 峰值移动速率 流量密度
取值 0.1-1Gbps
数ms >500km/h 数十Gbps
一、5G之路
2015年5月29日，中国 IMT-2020(5G) 推进组在北京召开了第三届IMT2020(5G) 峰会，发布中国《5G无线技术架构》和《5G网络技术架构》 白皮书 ，包含的5G关键技术有Filtered-OFDM（可变子载波OFDM）、 稀疏码多址（SCMA）、极化编码（Polar Code）、Massive MIMO、 网络功能虚拟化( Network Function Virtualization)、网络分片、控制 功能重构等
效率指标 频谱效率 能量效率 成本效率
改善倍数 5-15倍 >100倍 >100倍
二、5G需求
三、5G关键
蜂窝网络总容量：C su m B ilo g 2 (1 S N R i)
H e tN e tsc h a n n e ls
➢ 减小单小区覆盖区域，提高频谱复用度(宏蜂窝、小蜂窝、微蜂窝、中继 站、飞蜂窝异构网络分层重叠部署)
网相同的频段、带宽、调制模式和TDMA帧结构，数据传输速率可 达115kbps，支持随时在线，按流量或时间计费
一、5G之路
➢ EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)：将 GPRS 发挥 到极限，可透过无线网络提供宽带多媒体服务，数据传输速率 可达 384kbps，支持无线多媒体、电子邮件、网络娱乐、视频 会议等

• 4.当今时代主题。和平与发展是当今时代主题。网 络空间，不应成为各国角力的战场。人工智能也不 能成为违法犯罪的温床。各国应该共同努力，防范 和反对利用人工智能技术进行的恐怖、赌博等犯罪 活动。维护通讯安全是各国共同的责任，符合当今 时代主题。
•5.国际关系的决定因素。国家利益是国际关
系的决定因素，国家间的共同利益是国家间 合作的基础，国家间的不同利益则是国家之 间产生矛盾和冲突的根源。大力发展人工智 能，搭建全球人工智能技术共享共治平台， 共同推动人工智能的健康发展，符合各国共 同利益。
能相关战略文件,力争在新的科技浪潮中抢占制高、规避风险。 美国、英国政府不断完善人工智能顶层设计,相继推出人工智能 国家战略,❸我国也围绕《中国制造2025》和“互联网+”行动 计划出台了一系列支持人工智能技术创新和产业发展的政策文 件。经济发展方式的转变 国家宏观调控 大力发展生产力 政府 职能 当前国际竞争的实质 文化与经济相互交融 文化创新
• 7.走新型工业化道路。全国范围看，物联网整体上
发展强劲、效益较高，在交通物流、外贸、医疗健康、 安防等领域均有广泛应用。发展人工智能技术有利于 走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低，环 境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化 路子。
• 8.促进产业结构优化升级。目前，在人工智能发展
④政府要运用经济手段进行宏观调控
A.①②
B.①③ C.③④ D.②④
• 4.在我国，人工智能的发展不应偏离服务制造业。
• 5.联系的观点。目前，我国正在全力推动人工智
能技术发展，促进移动互联网、云计算、大数据、 物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业 互联网和互联网金融健康发展。这必将进一步刺激 产业创新，促进跨界融合，打造新的数字经济增长 点。

LTE-HI
室分 系统
Vs.
SW
1）室分系统工程施工 2）直流供电 3）GPS 4）Ir光纤部署
7x ……
4x
SW
1）普通传输接入 2）PoE供电
1x
0.5x 总成本
新建双路
新建双路
LTE-HI
利旧单路
商业区 写字楼
3D MIMO eICIC
居民住宅
CoMP
SON
传输网
Co-RRM
校园
街道 体育场所
能源效率（bit/J）
每焦耳能量所能传输的比特数
成本效率（bit/Y）
每单位成本所能传输的比特数
5G系统相比4G系统在频谱效率、能源效率和成本效率方面需要得 到显著提升：
✓频谱效率需提高5～15倍 ✓能源效率有百倍以上提升 ✓成本效率有百倍以上提升
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能效提升技术
跨层优化—资源调度
➢ 高效利用有限资源 ➢ 跨层资源联合调度
Mobile WiMAX 802.16e
峰值速率 75Mbps
4G
LTE-A 峰值速率 500M~1Gbps
Mobile WiMAX 802.16m 峰值速率
500M~1Gbps
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概念抢占 Pre5G/4.5G/TDD+
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
4G
容量：0.x Gbps
连接：8亿连接量
......
SCMA、F-OFDM 、 Massive MIMO、全双工
......
2010
2012
2014
2016
2018
2020

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。

5G的应用场景
案例2：uRLLC（超高可靠超低时延通信）业务，可以实现无人驾驶、远程驾驶
车联网应用对于网络的需求
避免碰撞
当没有通信模块时的直接连接
端对端时延需求： 5~10ms可靠性：>99.999%
网速需求: 10~40Mbps 时延需求: 10~50ms
V2I/2N应用:
通过移动模块的连接
基于云的AR/VR技术对于网络的需求很高
处理~2ms
端到端延时< 20ms
基于云的渲染
无线传输
基础体验需求
视网膜屏体验需求
3.2Gbps
125Mbps
渲染时延
< 5ms
$180亿
预计2021年，移动VR设备总值
91M台
2016年移动VR设备总销售量
5G的应用场景
案例2：uRLLC（超高可靠超低时延通信）业务，可以实现无人驾驶、远程驾驶
物联网
上海实验室
车联网、工业互联网
部署500个以上NB-IOT基站依托浙江物联网开放实验室、终端联合测试中心，构建5G联创开放实验室在杭州云栖小镇构建V2X车联网环境
形成超过100站规模的蜂窝物联试验网络建设V2X车联网实验网络设定车联网、工业互联网等发挥地域优势的主题实验室
与海信联合研发相关通信模组建设NB-IOT网络外场测试条件
机器人云端控制
5G的行业应用
近年来，我国机器人产业蓬勃发展，市场规模快速增长，关键技术不断突破。根据机器人使用场景，及在具体公共安全和自然灾害中的特殊应用，可将机器人分为工业机器人、服务机器人和特种机器人。目前机器人发展受限于智能化的不足以及计算能力的制约。随着5G的发展，可将边缘计算能力与人工智能学习能力部署在云端，使机器人由本地智能向云端智能演进。

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。
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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
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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。
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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

2020年3月，中共中央政治局常务委员会召开会议提出，加快5G网络、数据中心等 新型基础设施建设进度。
2020年3月6日，工信部召开加快5G发展专题会，加快新型基础设施建设。 所谓“新型”主要是对比传统基础设施而言，最大的差异就在于新基建更注重 “新”，拥有更多富有科技内涵的产业，代表着中国新经济高质量发展的新方向。 俗称“铁公基”的传统基础设施建设，主要指铁路、公路、机场、港口、水利设施
A. ①②
B. ②③
C. ①④
D. ③④
创新演练
6.新型基础设施建设（简称：新基建），指以5G、人工智能、工业互联网、 物联网为代表的新型基础设施，本质上是信息数字化的基础设施。2020年 3月6日，工信部召开加快5G发展专题会，加快新型基础设施建设。材料中
C 政府履行了（ ）
A. 推进生态文明建设职能 B. 保障人民民主和维护国家长治久安的职能 C. 加强社会建设职能 D. 组织社会主义文化建设职能
新闻播报
等建设项目，在我国经济发展过程中具有重要的基础作用。
“新基建”主要指以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施， 本质上是信息数字化的基础设施。市场将5G基建及应用、光伏电网及特高压、工业互 联网、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源车及充电桩、人工智能、云计算大数据 中心等7大领域归类，并冠以“新基建”这一概念。
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《文化生活》角度
1.文化与经济相互影响相互交融。文化反作用于经济，给予经济 以重大影响。“新基建”作为新兴产业，一端连接着巨大的投资与需 求，另一端连接着不断升级的消费市场，必将成为未来中国经济社会 繁荣发展的重要支撑。
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《文化生活》角度
2.创新教育手段，促进教育发展，培养各种高素质人才，提高劳 动者素质。战疫期间，新基建助力远程办公、在线教育，借助高科技 对文化资源进行创造与提升，提高我国文化生产力水平，增强我国文 化国际竞争力。

③将带动通讯、计算机和电子等相关行业产品需求，发挥 “传统基建+新基建”双轮驱动的方式，带动上下游产业链加 速发展，有利于推动产业结构转型升级；
④有利于贯彻新发展理念，坚持创新发展，为建设现代化经 济体系提供重要战略支撑，提升经济发展质量和国际竞争力；
⑤有利于助力供给侧结构性改革，更好满足人民日益增长的 美好生活需要，增强消费对经济发展的基础性作用；
⑥有利于提高全要素生产率，加快发展先进制造业，推动互 联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合，显著增强我国 经济质量优势，助力我国经济高质量发展。
2.作为引领未来的战略性技术，新一代人工智能正在全球范围 内蓬勃兴起，为经济社会发展注入了新动能，正在深刻改变人们 的生产生活方式。我国正致力于实现高质量发展，人工智能发展 应用将有力提高经济社会发展智能化水平，有效增强公共服务和 社会管理能力。
运用经济生活知识，分析人工智能技术对贯彻新发展理念， 建设现代化经济体系的作用。
①人工智能技术应用，有利于更好把市场和政府的作用相结 合，更好贯彻落实新发展理念，推进现代化经济体系建设。、
②人工智能技术以创新为驱动核心，为我国现代化经济体系 建设提供新动能和战略支撑，提升经济发展质量和国际竞争力。
结合材料，运用文化生活知识，分析人工智能技术对文化发 展的积极意义。
①借助高科技对文化资源进行创造与提升，促进文化与经济 相互交融，提高我国文化生产力水平，增强我国文化国际竞争 力；
②促进中华文化的传播、继承和发展，有效推动文化创新， 带动文化事业大发展；
③创新教育手段，促进教育发展，培养各种高素质人才，提 高劳动者素质。
7.整个事件的过程中，素芭只有独自 流泪伤 心，得 不到任 何关心 ，唯一 的所谓 的好友 帕勒达 帕只是 专心致 志地钓 鱼，丝 毫没有 离愁别 绪，反 倒是漫 不经心 地证实 了这个 噩耗， 给了素 芭更大 的打击 。 8. 诗人运用浪漫主义的表现手法，热 情地赞 颂了云 雀在诗 人的笔 下，云 雀是欢 乐、光 明、美 丽的象 征。作 者运用 比喻、 对比等 修辞手 法，对 云雀加 以描绘 。

谢谢！
ห้องสมุดไป่ตู้
创新演练
1.当今世界，科技革命和产业变革日新月异，数字经济蓬勃发展，
深刻改变着人类生产生活方式，作为经济增长新动能的作用正日
益凸显，对各国经济社会发展、全球治理体系、人类文明进程影
响深远。这表明（ ）
①新的消费需求，对生产具有导向作用
②生产力的发展，必须依靠科技发展
③生产决定消费方式，为消费创造动力
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4.国际竞争的实质是以经济和科技为基础的综合 国力的较量。数字经济体现了科技的创新和商业模式 创新。数字经济的快速健康发展有利于推动中国经济 的发展，有利于提高我国的综合国力，提高我国在国 际上的地位。
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5.抓主要矛盾。中国高度重视发展数字经济，在 创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念指引下， 着力加快关键核心技术创新突破，引导数字经济和实 体经济深度融合，推动经济高质量发展。
国家主席习近平向大会发来贺信，强调：“中国高度重视发 展数字经济，在创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念指 引下，中国正积极推进数字产业化、产业数字化，引导数字经济 和实体经济深度融合，推动经济高质量发展。”
新闻播报
习近平指出，当今世界，科技革命和产业变革日新月异， 数字经济蓬勃发展，深刻改变着人类生产生活方式，对各国经 济社会发展、全球治理体系、人类文明进程影响深远。
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2.实施创新驱动发展战略。中国高度重视发展数 字经济，在创新、协调、绿色、开放、共享的新发展 理念指引下，中国正积极推进数字产业化、产业数字 化，引导数字经济和实体经济深度融合，推动经济高 质量发展。
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3.政府的职能。党和政府对发展数字经济的高度 重视，为加强数字经济交流合作、促进数字经济快速 健康发展提供了重要指引。这体现了国家的经济、文 化等职能。