《5G智能-改变世界》

5G智能改变世界5G来了无线通信波段划分及用途移动通信技术发展历程5G应用场景什么是5G毫米波MIMO多天线输入输出波束成形CA载波聚合全双工5G关键技术NSA（非独立组网）SA（独立组网）运营商5G推进计划）5G的组网方式无线通信波段划分及用途移动通信技术发展历程5G应用场景什么是5G无线通信波段划分及主要用途

Q：什么是5GA：5G是第五代移动通信技术，是4G的下一代移动通信技术。移动通信技术发展历程1G（AMPS）模拟电路电话只能支持语音频谱利用率极低2G（GSM,GPRS）数字电话支持电路分组域语音和短信低速的数据3G（WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA)电路域，支持较高速率的语音视频通话分组域，支持较高速的移动上网4G（LTELTE-A）全分组域更高的频谱利用率5G(NR）更高的速度更多的连接更低的延时和更佳的可靠性移动通信技术发展历程mMTC海量物联uRLLC高可靠低时延连接IMT-20205G业务模型GbpseMBB增强移动宽带3D视频,UHD

Screen云化办公AR,VR智能制造工业4.0自动驾驶智能家居/建筑智慧城市5G应用体验多样化增强型移动宽带（eMBB）超高速传输：高达20Gbps，小区边缘100Mbps，峰值速率提升10倍以上应用：云端机器人、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)5G应用场景一超可靠低时延通信（URLLC）可靠性高，时延低：可靠性99.999%，空口时延1ms应用：远程手术，自动驾驶等时延敏感业务2019年1月，中国一名外科医生利用5G技术实施了全球首例远程外科手术。这名医生在福建省利用5G网络，操控30英里（约合48公里）以外一个偏远地区的机械臂进行手术。手术中，由于延时只有0.1秒，外科医生用5G网络切除了一只实验动物的肝脏。2019年6月，北京积水潭医院宣布全球首例5G远程骨科手术顺利完成。当天，该院院长田伟在5G技术的支持下，同时远程操控分别位于的浙江嘉兴和山东烟台两台天玑机器人，完成了两台跨越千里的手术。这次手术标志着我国5G远程医疗与人工智能应用达到了新高度。5G应用场景二海量大规模连接物联网（mMTC）物联网：每平方公里百万连接应用：智慧工厂，智能城市，智慧家居等大规模的连接5G应用场景三5G性能目标：高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。对比项4G5G频段300kHz~3GHz3GHz~300GHz波长分米波毫米波速率0.1-1.5Gbps1-20Gbps时延50ms<10ms连接密度10,000台/km²10,000,000台/km²4G与5G的整体对比情况毫米波MIMO多天线输入输出波束成形CA载波聚合全双工5G关键技术C=λ·νC：光速，真空中3.0*10^8m/sλ：波长ν：频率公式可看出，波长与频率成反比

无线电波THz红外线紫外线X射线γ射线红橙黄绿蓝靛紫无线通信的主要研究对象可见光频率（Hz）电波过渡频带光波

5G关键技术--毫米波障碍物4G基站5G基站4G宏基站5G微基站毫米波频率高，传播距离短，如何实现传播不断层、不掉线？5G关键技术--毫米波5G关键技术--MIMO多天线输入输出多天线阵列同时为传输资源提供了基础可能，类似利用资源分流传输来实现传输速率的提升。建设大规模天线，由于天线与波长成正比，毫米波频段的天线尺寸很小，为配备大规模天线阵列提供了可能。在毫米波系统中，在同样大小的设备上可以更方便地安装大量天线，5G通常的天线数量范围为32个至256个，形成大规模天线阵列。同时在我们的手机端，也集成了更多的天线阵列。4*4MIMO8*8MIMO4G5G5G关键技术—波束成型波束成型：大规模天线阵列可以通过信号的增益

将信号能量进行加权处理，聚焦在很窄的波束上，有效地提升了能量效率。12345波长短天线多接收端质量？基站小波束杂5G关键技术--CA载波聚合增加频谱资源速率翻倍，不同频谱传不同数据，通过不同载波间的聚合提升传输速率。同时载波聚合与MIMO可叠加，频谱聚合没有太多的限制，都可以进行聚合例：Reno标准版可支持5个载波，4*4MIMO5G关键技术—全双工FDD/TDD上下行灵活变：FDD：频分复用，上下行使用不同一个频谱，无干扰，传输能力强，但消耗频谱资源较高TDD：时分复用，上下行使用同一个频段，可以更好使用频谱资源，运营商部署灵活，不需要成对部署，在TDD下，可变化上下行时隙配置，根据上行/下行的场景来变化，资源根据场景适配上下行分配上行：手机发送，功率小，易干扰下行：基站发送，功率大，资源消耗大NSA（非独立组网）SA（独立组网）运营商5G推进计划

5G的组网方式NSA（非独立组网）例：打电话的流程NSA需要通过4GLTE并利用4G的核心网完成连接，以下是基本流程：1、LTE完成注册2、添加配置5G测量3、5G小区满足条件测量上报4、添加5GSCG（链路），接入5G小区5、传输5G数据NSA即非独立组网，是使用现有的4G网络，进行改造、升级和增加一些5G设备，使网络可以让用户体验到5G的超高速，而不浪费现有的设备。SA（独立组网）SA即独立组网，是一套全新的5G网络，包括全新的基站和核心网。小结：SA将是运营商未来的方向，NSA作为过渡快速部署和利旧的方案。从网络使用说，很长一段时间内，4G与5G会共存；从组网方式说，NSA终究会推出让路。运营