5G&6G关键技术综述PPT资料.pptx

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,4,一、5G技术及价值链生态,5G的应用场景人类社会信息网络化浪潮已经形成，预测2020年底全球无线连接设备将突破260亿，未来远超人口总数的连接设备以及丰富多样的网络应用，对无线接入技术的发展和应用提出了严峻的挑战。

物联网是未来5-15年发展重点。

5G面向移动互联网和物联网，从万物互联到万物智联。

5G将从面向消费者，提高用户的体验、感知，拓展至不同产业和行业，以及社会管理和经济发展等方面，推出各种新应用。

5,一、5G技术及价值链生态,5G,1.增强型移动宽带Embb,3.高可靠低时延通信Urllc,2.大规模机器类通信mMTC,未来5G/B5G无线系统所应支撑的三大应用场景：

6,一、5G技术及价值链生态,7,一、5G技术及价值链生态,毫微微蜂窝超微蜂窝微蜂窝宏蜂窝,8,一、5G技术及价值链生态,5G的关键业绩指标KPI（KeyPerformanceIndicator）,5G是实现：

超窄带、超宽带、海量连接、高可靠、低时延,9,一、5G技术及价值链生态,1接入信号的基本特征随着大规模阵列、载波聚合、波束极化等新型空口技术应用，“超大带宽、海量吞吐、多路分支、动态复杂”是未来无线信号基本特征。

2业务多样性与差异性5G系统面向移动互联网、工业物联网、以及各个垂直行业细分应用，必须满足各类场景下各类用户极具差异性的海量接入需求。

3接入技术碎片化现象包含多类无线接入和空口传输技术的5G/4G/3G/2G系统，以及其他广泛应用的各类异构无线通信系统，将会长期的互联共存。

5G的新型无线网架构形态和业务特征，导致无线接入/传输技术面临3方面严峻挑战：

超高速率,超低时延,超高流量,超高能效,超大密度,超级灵活,因此，新一代无线接入系统需要在低架构成本条件下，满足如下多维能力指标体系：

10,一、5G技术及价值链生态,4G与5G的性能比较,11,频谱效率：

120b/s/Hz带宽：

3500-3400=100MHz120*100=12Gbps.,如果在毫米波端分配500MHz频谱，速度达到12*5Gbps.,BDMA（BeamDivisionMultipleAccess-5G）,12Gbps,12Gbps,12Gbps,12/7Gbps,12,一、5G技术及价值链生态,5G实际有多快？

基站数与固网带宽要匹配：

实验室的固网带宽是1G，不管室内布多少5G小基站，速度就是1G家庭光纤宽带通常是100M，所以用5G也快不了如果在体育馆，固网是100G，8个基站就够了如果在偏远地区，用户少，只需一个基站一根光纤,Min（固网带宽，12G*基站数）现场用户数,5G实际速度=,城市办公、家庭组网：

Min（固网带宽，12G*基站数）现场用户数,5G实际速度=,瓶颈在于固网带宽，对光纤骨干网提出更高需求（10倍，多芯大带宽光纤）如果固网带宽能够提升，Wifi组网就很合适，成本低。

蓝牙、Zigbee也都有生存空间。

用户密度不大的地区：

家庭可以不安装固网宽带，直接5G覆盖。

一、5G技术及价值链生态,15,5G系统基本架构支撑：

大规模光纤网,5G空口技术和网络技术移动通信发展的历程是技术变革推动演进和变革的过程，5G由空口技术、网络技术和应用技术组成。

空口技术不断演技，网络技术发生重大变革，新的网络不仅支持多场景服务的优化，而且推动网络向服务化、定制化（开源化）、智能化演进。

一、5G技术及价值链生态,16,空口设置与信道编码基站大规模天线分层异构组网移动接入网架构与CRAN“云”化网络与边缘计算（MEC）网络功能虚拟化，SDN/NFV网络软件化（网络切片）CRAN:

C代表了集中化处理（Centralized）、协作式无线电（CollaborativeRadio）和实时云计算（Real-timeCloudComputing）。

SDN软件定义网络/NFV网络功能虚拟化网络切片：

不同的应用场景，需要不同的网络功能组合，生成不同的网络切片；

高带宽、低时延、需要在网络边缘执行业务的终结，生成边缘网络切片。

12*3Gbps,12*3Gbps,边缘计算：

人脸的识别视频转码、缓存,边缘计算：

提升速度、降低时延,边缘计算：

起源于传媒领域，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。

17,OICT的融合：

运营Operational信息Information、通讯CommunicationTechnology,18,实现RAN侧控制面与用户面分离,设计基于云/边缘计算的控制面分层架构,研究异构网络融合技术,基于SDN/NFV（网络功能虚拟化）的开放式网络架构.,用户面,控制面,控制面分层架构,一、5G技术及价值链生态,5G频率规划和许可,完成拍卖完成规划计划拍卖,20,中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的共260MHz广电网络获得700MHz,一、5G技术及价值链生态,5G标准化进程,2016,2017,2018,2019,2020,Rel-14：

5G研究项目,Rel-15：

（第一版标准）,Rel-16：

（完整版标准）,2018.6完成独立组网5G新空口和核心网标准支持增加宽带和低时延高可靠场景,2017.12,非独立组网5G新空口标准,R15LateDrop2018.12支持更多网络架构,2019.12,支持增强宽带、低时延高可靠、低功耗大连接三大场景满足全部ITU技术要求,3GPP,21,一、5G技术及价值链生态,5G组网方式2018年6月14日，3GPP批准了5G独立组网功能标准冻结，加上2017年12月通过的非独立组网标准，5G已完成第一阶段全功能标准化工作，进入产业全面冲刺新阶段。

22,一、5G技术及价值链生态,AI赋能5G人工智能是一种“通用技术”，引发社会、经济进入“智能”新赛道。

并是推动经济增长的新动能，触发产业变革，将涉及所有行业，甚至颠覆某些行业。

改变每一个组织，提升组织效率，降低运营成本；

给每个家庭、每个人带来创新体验；

各种组织运作和业务流程都将注入智能，深刻改变运营过程和价值创造模式；

各行各业基于人工智能，实现产业转型升级，行业连接更加紧密，助力生产效率提高0.8%-1.4%.,23,备注：

赋能即赋能授权，就是给谁赋予某种能力和能量。

一、5G技术及价值链生态,AI赋能5G，5G加速AI“云”计算、大数据、AI等新数字技术推动5G成为全新的开放融合的智能化网络，推动垂直行业应用。

24,随着互联网、物联网以及云计算等技术的迅速发展，数据充斥着整个世界，作为一种新的生产要素，大数据会改变人们认知网络的方法。

5G网络中即存在着具有多种特征的大数据，大数据的高效利用对于5G网络中的运营商和商家等都有极大的价值，数据即财富，谁拥有更多的数据，谁就拥有更全面的判断，也拥有更多进步的可能。

5G终端、系统、网络、应用牵手AI。

终端与AI结合：

用户终端智能化，边缘AI能力高，生物特征和语音图像采集、环境感知等。

在5G不同层面引入AI，可以构建全方位的感知能力（例如：

面向接入网，实现网络优化，切换优化、无线参数优化、智能天线、自适应大规模天线、MassiveMIMO）。

面向核心网实现网络自愈，资源调度，AI加速。

面向网络运营编排，可以实现基于SLA的自动化网络切片编排，基于个性策略实现用户个性化服务。

5G和AI融合发展，构建网络生态，将移动生态系统拓展至垂直行业，推动垂直行业的应用。

5G加速推动人工智能的发展。

5G应用将会大量采用AI技术，如工业制造、智能汽车、智慧健康医疗、智慧教育、能源、智慧城市、零售等垂直行业，将大量采用AI技术。

数据的信息洪流意味着掌握现在与未来，意味着一切！

一、5G技术及价值链生态,25,5G是新的“通用技术”5G是引发信息革命风暴，引领万物智联的强力催化剂。

5G技术由空口技术、网络技术和终端技术，以及应用技术组成。

5G技术不再是指单一的移动空口技术的突破和速率提升。

网络架构和组网技术成为5G发展的重要组成部分，网络技术呈现重大变革。

云计算、大数据、AI等新技术推动5G成为全新的、开放融合的智能化网络。

5G成为新一代移动信息技术网络的总称，是新的“通用技术”（备注）。

通用技术：

是指具有一些共同属性，包括普遍适用于多个行业，带来长期的，且持续改进，并能催生新的创新，通用技术对广泛行业产生深远且持久的影响，可重新定义经济竞争力，并改变社会。

一、5G技术及价值链生态,5G价值链面向广泛行业市场5G是推动我国经济发展的新动能5G是实现数字经济的重要载体和平台构建5G价值生态，推动垂直行业发展5G智联世界、服务世界,26,1G到4G连接“人”，传输是多媒体，最大的挑战是高速率。

5G是连接“人”和“物”，连接世界，最大的挑战是短时延。

5G后开创服务世界的新时代。

一、5G技术及价值链生态,5G价值链面向广泛行业市场,美国的IHS观点：

5G出现是推动经济发展的一个支点或者是一个引爆点。

使移动技术从一项对人机通信具有变革性影响的技术，演变一项“通用技术”，且有望改变整个产业和经济。

移动技术正从一个主要面向个人的技术，演进为一个可支持全新前沿应用、促进商业创新并刺激经济发展的平台。

IHSMarkit认为，到2035年，5G将有潜力在全球广泛行业和用例中创造出12.3万亿美元销售活动，其将支持全球价值链生态系统，创造3.5万亿美元产出和2200万个工作岗位，并对全球GDP增长产生长期、可持续的影响。

IHSMarkit认为，到2035年，5G价值链本身为中国创造9840亿美元，创造950万个工作，美国和中国有望在跨越的16年间主导5G研发与资本性支出，两国将分别投入1.2万亿美元和1.1万亿美元。

预计美国的投入将约占全球5G投入的28%，中国紧跟其后将约占24%。

爱立信预测：

到2026年，运营商的收入有望达到2040亿美元-6490亿美元，另外预计电信业务收入达到1.7万亿美元。

ICT革命、世界经济增长和政策问题电信政策,27,一、5G技术及价值链生态,5G现阶段关注的重点-万物智联超链接、5G物联网、5G与AI融合发展成为热点。

一些国家包括中国，已发放了5G商用牌照，5G商用部署战略，5G应用实践与商业模式，云/网/端协同打造智能化网络，5G与AI，5G在行业数字化的应用成为讨论的重点。

构建5G生态，推动5G与垂直行业融合发展，激发5G业务创意和创新。

28,一、5G技术及价值链生态,2015年,2016年,2025年,2030年,IMT-2020标准流程、技术需求、评估方法等研究,提案征集,评估和标准化,R14:

5G标准研究,R15:

5G标准研制,R16:

5G标准完善增强,802.11ax（HEW）标准,ITU3GPPIEEE,完成独立组网（SA）5G新空口和核心网标准支持增强移动宽带和低时延高可靠场景,2019.9,R17/R18B5G：

IMT-2020Advanced标准/研发6G：

技术研究/标准/产品研发/部署支持增强宽带、低时延高可靠、低功耗大连接三大场景满足全部ITU技术要求,2017.12完成非独立组网（NSA）5G新空口标准2018.6扩展垂直行业应用，特别是增强uRLLC：

车联网、工业物联网、mMTC增强移动宽带能力：

更高频段、大规模无线增强、免许可频段，提升网络基础业务能力：

提高定位精准,拓展5G组网模式，地面与飞行器相结合，满足特定区域的覆盖；

计算和通信深度融合，融入人工智能、大数据端到端网络切片、安全增强,5G仍在路上5G的标准化和研发进展加快2017年2018年2019年2020年,万物互联向万物智联发展，mMTC和uRLLC标准化工作仍在继续,29,一、5G技术及价值链生态,5G仍在路上毫米波的覆盖和移动性能需要进一步改进。

增强上行性能（对毫米波覆盖上行很关键，在垂直行业应用对上行性能要求很高）。

网络变革：

推动互联网由Besteffort向Guaranteed演进，构建极简网络，系统架构向服务化、智能化演进。

推动5G在垂直行业的应用，特别是如何满足非常高性能的要求，例如工业专用5G网络。

5G与“云”、大数据、AI等数字技术融合发展，5G拥抱AI。

5G网络安全问题引起关注。

30,一、5G技术及价值链生态,5G广播标准-3GPPLTEenTVinRelease14.Forthefirsttime,3GPPtookonasystemapproachtodefinehowcellularbroadcastshouldworkfordigitalTV.LTEeMBMS/enTVisthefoundationof5Gbroadcast2018年，3GPP启动了一个项目通过eMBMS技术同时向电视机和移动设备提供电视业务improvedsupportfortelevisionservicestobothmobiledevicesandstationaryTVsetsovereMBMS（enhancedmultimediabroadcastandmulticastsystem）.完整版本将出现在未来的Release16中.,31,一、5G技术及价值链生态,德国：

5G广播场测参与方：

BavarianBroadcastingCorporation,IRT,Kathrein,Rohde&

Schwarz，TelefonicaGermany.目的：

Theprojectwilltesthow5Gbroadcastingcanbeusedtocreateanoverlayinfrastructurethatsimultaneouslyreachesmillionsof5Gmobiledevices技术：

5G中的FeMBMS（FurtherevolvedMultimediaBroadcastMulticastService）,32,一、5G技术及价值链生态,33,韩国韩国电信KTCorp.（KoreaTelecom）KTandTVUNetworks（美国公司，方案提供商）合作，将在韩国建设一个具有超高清（UHD）广播能力的5G企业网络SeoulBroadcastingSystemsisworkingwithKTtodevelopbroadcastcapabilitiesforthe5Gtechnology.,5G广播的优势：

Broadcast（LTEenTV）createsanopportunitytobroadentheirreachasitallowsthemtoaddressmobiledevicesdirectly,freetoair,includingwhereamobileSIMcardisnotneeded.,（MWC）2019:

码率320Mb/s3MHz频谱8K清晰度:

7,680*4,320,025G助推经济可持续发展,35,5G是数字经济发展的重要载体和平台。

我国数字经济兴起，产业及其行业数字化方兴未艾，以工业制造/智能制造为代表的垂直行业数字化，需要高带宽、海量连接，高可靠、低时延的网络服务。

5G网络为垂直行业数字化发展提供了坚实的基础平台。

36,二、5G助推经济可持续发展,5G技术潜在市场,低,中5G技术相关度,高,小,中,大,23,24,22,20,21,16,15,18,17,16,14,13,12,11,9,8,10,20ms,200Mbps,20MbpsmMTC,4,10ms,3,10ms,5,10ms,2,100Mbps10ms,200Mbps7,5ms,1,6,十大应用场景,100Mbps按5G相关性排序10ms100Mbps9.4Gbps,说明,智能制造无线机器人云端控制智慧能源馈线自动化无线医疗具备力反馈的远程医疗,联网无人机专业巡检和安防社交网络超高清/全景直播个人AI辅助AI辅助智能头盔智慧城市AI使能的视频监控全息无线医疗联网远程手术无线医疗联网救护车通信智能制造-工业传感器,1.云VR/AR实时计算机图像渲染和建模15.可穿戴设备-超高清穿戴摄像机,2.车联网远控驾驶、编队行驶、自动驾驶16.无人机-媒体应用,智能制造-基于云端的AGV家庭-服务机器人（云端AI辅助）无人机-物流,6.无线家庭娱乐超高清8K视频和云游戏20.无人机-飞行出租车,无线医疗联网-医院看护机器人家庭-家庭监控智能制造-物流和库存监控智慧城市-垃圾桶、停车位、路灯、交通灯、仪表,二、5G助推经济可持续发展,37,制造业能源与公共事业媒体与娱乐汽车,公共安全医疗保健金融服务零售业,公共交通农业,爱立信2018年发布的5G商机指南指出:

运营企业可以充分利用5G物联网技术，以其他行业的数字化转型为契机，在多个行业挖掘收入潜力。

预测到2026年将会获得2040亿-6190亿元的收入。

10个行业,5G技术潜在市场,38,二、5G助推经济可持续发展,5G技术潜在市场,39,二、5G助推经济可持续发展,日本5G面向垂直行业及支持奥运所做的实验和示范工作通过展开5G应用众创，提出九大场景、六大应用，185个实验示范项目,5.网连车、自动和远程驾驶,六大应用：

1.娱乐（Entertainment）,九大场景：

1.运动（Fitness）2.娱乐（Games/Tourism）3.办公/工厂4.医疗（Health/Welfare）智慧家庭和生活（Daily/Goods/Communication）零售（Finances/Payments）7.农业、林业、渔业8.智慧城市/区域（Construction/Maintenance）,9.交通（Commute/Logistics）,2.预防犯罪和自然灾害的安全和防护,物流、农业、渔业、办公和工厂远端控制管理机器人及无人机,6.用于高速移动场景的高速率和可靠通信,40,二、5G助推经济可持续发展,我国5G重点应用领域脱颖而出2018年，我国举办的大量5G应用大赛，一批重点应用脱颖而出VRAR、无人机、高清视频等通用型应用，智慧交通、医疗健康、公共安全、文体娱乐等行业应用数量较多我国5G应用创新侧重大带宽、低时延、高可靠，主要面向eMBB应用较多，以及一些面向eMBB和uRLLC混合场景的应用。

面向5G不同场景的应用项目情况：

很多项目通过提供整体的网络解决方案为各行各业提供通用型方案，VR/AR、无人机、高清视频等应用数量突出，也是未来5G重点通用型应用。

智能交通、医疗健康、公共安全与应急处理和文体娱乐等领域的应用项目最多。

目前5G应用发展阶段还属于起步阶段，大部分应用项目前景可期。

41,二、5G助推经济可持续发展,我国5G重点应用发展分析5G初期将以增强移动宽带业务为主，随着5G规模商用，逐步拓展到垂直行业领域高清视频、VR/AR、无人机作为通用型eMBB业务，未来可能广泛应用于各种5G场景，是5G的基础性应用，也是最早成熟的业务。

VRAR对带宽、时延和云化的要求与分辨率和交互性正相关，基于5G的云VR/AR瘦终端是未来发展方向。

无人机业务发展从低速率准实时到高速率实时，逐步实现5G云端AI智能业务。

对于中低速mMTC业务和部分URLLC业务，4G能够满足部分需求，未来5G可以增强体验，是现阶段和5G初期的重点业务，如智能抄表、可穿戴、物流跟踪、车载信息服务。

对于网络通信能力要求较高的部分行业应用场景，需要随着5G网络逐渐成熟和覆盖完善进行试验推广，如远程手术、全路况自动驾驶、云化机器人等，是未来的发展趋势。

工业互联网与5G结合，可在远程辅助设计、远程设备维修、自动化控制等方面产生新的应用。

医疗健康目前传输数据为小包，5G可支持音视频和医疗影像传输，后期结合准确实时的触觉力反馈可进行远程手术。

车联网，信息娱乐类业务目前已广泛开展，行车安全辅助和交通效率提升类业务是5G的切入点，未来将实现基于5G的全,路况无人驾驶。

二、5G助推经济可持续发展,42,5G在行业应用的案例4K/8K、VR/AR、XR,我国4K/8KVR/AR或XR等产生处于关键发展期，我国是生产和消费的主力。

全球电信行业与媒体行业融合，正在加速。

超高清视频和云游戏应用：

一般性视频影院、弱交互型“云”游戏；

4K/8K/2D视频，强交互型“云”游戏；

12K/24K/2D/3D视频、部分沉浸式强交互业务。

VR/AR应用对宽带的需求是巨大的。

高质量VR/AR内容处理走向“云”端，满足用户日益增长的体验需求，同时降低了设备价格。

基于5G的“CloudXR”成为应用发展的重心，进入XR“即服务”的经济。

VR/AR成为5G网络最具潜力的大流量应用。

高阶的VR/AR需要更高的速度和更低的时延。

二、5G助推经济可持续发展,XR（扩展现实）:

虚拟现实（VR）、增强现实（AR）混合现实（MR）的融合.,43,5G在行业应用的案例无人机（无人驾驶飞行器）应用于商业、工业、农业、政府及消费领域。

例如：

娱乐、视频直播、末端物流、农业植保、编队飞行、安防、巡检、救援、自主飞行、探测、回巢、充电、无间歇巡航等。

5G推动无人机应用，由联网、实时智能无人机方向发展。

无人机应用可以作为“云”的服务。

在“云”中创建无人机服务市场和应用程序商店（APP），为用户提供按需的“即服务”，并可以运用大数据改善服务，以及利用数据分析进行变现，提供智能无人机业务。

利用5G技术，实现以最小延迟传输大量的数据；

可以实现高QoS,，,以及高密度场馆大并发连接；

5G拥抱“云”端处理技术，智能控制无人机的巡航、探测、回巢、充电等工作，实现7*24小时无间歇。

使用摄像机装备的无人机的观察系统,44,二、5G助推经济可持续发展,HDZeroTM方案的特点：

延迟小于1ms.移动速度200km/H以上.智慧抗干扰.传输距离.1.3Km（5.8GHz,20dBm）22Km（520MHz,30dBm）最大支持1080/P30视频分辨率.智能编译码，低信噪比下图像不间断.,DIVIMATH数字高清无线图传DM5680基带芯片组成的HDZeroTM方案，实现了高清视频在极低信噪比条件下的稳定和近零延时传输。

挑战无线图传领域技术极限!

45,5G在行业应用的案例车联网/智能交通利用车联网实现信息服务、行驶安全，提高交通效率A）信息服务：

车载视频、VR/AR、视频通话、分时租赁、动态地图B）行驶安全：

车载视频监控、驾驶实时监测、自动驾驶、碰撞预警、行人防碰撞C）交通效率：

实况直播、全景合成、运行监控、车位共享、编队行驶当前4G能够满足信息服务类业务，以及部