大话5G - (EPUB全文下载)

文件大小：0.31 mb。
文件格式：epub 格式。
书籍内容：

大话5G
第一章 移动通信系统的发展和挑战
第二章 5G的需求和场景
第三章 全球5G研发进展
第四章 5G空口关键技术
第五章 5G网络关键技术
第六章 不能被遗忘的角落
附录
反侵权盗版声明
开始阅读
封面
书名页
正文
第一章 移动通信系统的发展和挑战
移动通信技术的发展
移动通信自20世纪80年代初诞生以来，已经走过了30多个年头，大约每10年就经历标志性的一代技术革新（如图1-1所示）：20世纪80年代初诞生蜂窝移动电话系统（第一代模拟移动通信）；1991年GSM商用（第二代数字移动通信技术）；2001年WCDMA 商用（第三代数字多媒体移动通信技术）；2011年第三代移动通信合作伙伴计划（3GPP）发布了LTE-Advanced技术标准（第四代宽带数据移动互联网通信技术）。
图1-1 移动通信的发展史
移动通信系统的每次发展，都以标志性的技术革新为支撑，见表1。
表1-1 移动通信的核心技术
移动通信新技术的发展步伐越来越快，以4G为例：从2008年3GPP启动LTE-A（4G）的研究和标准化工作，截至2014年年底，全球LTE商用网络已达到 354 个，用户超过 3.9 亿户，成为史上发展速度最快的移动通信技术，如图1-2所示。
图1-2 全球4G用户数量增长
4G面临的挑战
运营商面临的挑战
智能手机的普及带来OTT业务的繁荣，在全球范围内，OTT的快速发展对基础电信业造成重大影响，导致运营商赖以为生的移动话音业务收入大幅下滑，短信和彩信的业务量连续负增长。
一方面，OTT应用大量取代电信运营商的业务，比如微信、微博、Twitter、WhatsApp、Line、QQ等即时通信工具，依靠其庞大的用户群，在4G时代开始加快侵蚀传统的电信语音和短信业务，特别是这些 APP 开始集成基于数据流量的 VoIP 通信，如“微信电话本”版本，支持高清免费视频通话功能，对运营商的核心语音视频通信业务直接形成竞争态势。
尽管相比于传统电信业务，当前这些 OTT 应用还存在通话延迟、中断，以及接续成功率低等缺陷，但是随着技术的发展，OTT应用对传统语音和短信的替代势不可挡。
受OTT的影响，仅2014年，全球网络运营商语音和短信收入减少了140亿美元，较2013年同比大降26%。其中中国三大运营商移动语音、短信和彩信业务收入也出现全面下降。
另一方面，OTT应用却大量占用电信网络信令资源，由于OTT应用产生的数据量少、突发性强、在线时间长，导致运营商网络时常瘫痪。尽管移动互联网的发展带来了数据流量的增长，但是相应的收入增长和资源投入已经严重不成正比关系，运营商进入了增量不增收的境地，如图1-3所示：无论2020年流量增长1 000倍还是500倍，实际上运营商的收入增长并没有太大改善；相反，流量的迅猛增长却带来成本的激增，使得运营商陷入“量收剪刀差”的窘境。
图1-3 运营商量收剪刀差示意图
用户需求的挑战
移动通信技术的发展，带来智能终端的创新，随着显示、计算等的能力不断提升，云计算日渐成熟，增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等新型技术应用成为主流。用户追求极致的使用体验，要求获得与光纤相似的接入速率（高速率）、媲美本地操作的实时体验（低时延），以及随时随地的宽带接入能力（无缝连接）。
各种行业和移动通信的融合，特别是物联网行业，将为移动通信技术的发展带来新的机遇和挑战，未来10年物联网的市场规模将与通信市场平分秋色。在物联网领域，服务对象涵盖各行各业用户，因此M2M终端数量将大幅激增，它与行业应用的深入结合将导致应用场景和终端能力呈现巨大的差异。这使得物联网行业用户提出了灵活适应差异化、支持丰富无线连接能力和海量设备连接的需求。此外，网络与信息安全的保障，低功耗、低辐射，实现性能价格比的提升成为所有用户的诉求。
技术面临的挑战
新型移动业务层出不穷，云操作、虚拟现实、增强现实、智能设备、智能交通、远程医疗、远程控制等各种应用对移动通信的要求日益增加，如图1-4所示。
图1-4 新型移动业务
随着云计算的广泛使用，未来终端与网络之间将出现大量的控制类信令交互，现有语音通信模型将不再适用，需要针对小数据包频发消耗信令资源的问题，对无线空口和核心网进行重构。
由于超高清视频、3D 和虚拟现实等新型业务，需要极高的网络传输速率才能保证用户的实际体验，这对当前移动通信形成了巨大挑战；以 8K （3D）的视频为例，在无压缩情形下，需要高达 100 Gbps 的传输速率，即使经过百倍压缩后，也需要1 Gbps，而采用4G技术则远远不能满足需要。
随着网络游戏的普及，用户对交互式的需求也更为突出，而交互类业务需要快速响应能力，网络需要支持极低的时延，才能实现无感知的使用体验。
物联网业务带来海量的设备连接数量，现有4G技术无法支撑，而控制类业务不同于视听类业务（听觉：100ms，视觉：10ms）对时延的要求，如车联网、自动控制等业务，对时延非常敏感，要求时延低至毫秒量级（1ms），才能保证高可靠性，如图1-5所示。
图1-5 人类感知对时延的需求
总体来说，不断涌现的新业务和新场景对移动通信提出了新需求，如图 1-6 所示，包括流量密度、时延、连接数等三个维度，将成为未来移动通信技术发展必须考虑的方面。
图1-6 业务需求与移动网络能力示意图
4G增强技术的演进
LTE+演进路线
LTE从2008年提出至今，仍然在不断演进，如图1-7所示。
图1-7 LTE/LTE-A技术发展
R10是LTE-A首个版本，于2011年3月完成标准化，R10最大支持100 MHz的带宽，8×8天线配置，峰值吞吐量提高到 1 Gbps。R10引入了载波聚合、中继（Relay）、异构网干扰消除等新技术，增强了多天线技术，相比LTE进一步提升了系统性能。
R11增强了载波聚合技术，采用了协作多点传输（CoMP）技术，并设计了新的控制信道 ePDCCH。其中，CoMP通过同小区不同扇区间协调调度或多个扇区协同传输来提高系统吞吐量，尤其对提升小区边缘用 ............

以上为书籍内容预览，如需阅读全文内容请下载EPUB源文件，祝您阅读愉快。