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1、未来移动通信的发展趋势及关键技术,目 录,移动通信发展历程移动通信关键技术未来移动通信技术,移动通信发展历程,Click here to add your title,01,世界无线通信发展百年历程,我国移动通信发展历程,1970 1980 1990 2000 2010 2020,年代,后第三代,第一代：模拟移动通信,中国购买使用TACS/AMPS,第二代：数字移动通信,中国在技术成熟后期介入制造GSM/CDMA,中国97年起开始跟踪研发3G同时提出TD-SCDMA,第三代：宽带移动通信,话音（数字）中低速率数据业务,话音业务（模拟）,多媒体业务,中国FuTURE,高分辨业务,日本、韩国、欧盟
2、研究计划,移动通信发展历程,3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案,1G(1980s),AMPSTACSNMSOthers,语音业务,2G(1992-2000),CDMA IS95GSMTDMA IS136PDC,语音业务,2.5G(2000-2004),CDMA2000 1xGPRSEGPRS,数据业务,3G(2004-至今),UMTS/WCDMACDMA2000-EVDOTD-SCDMAWiMAX,宽带业务,技术,业务,多媒体,我国移动通信发展迅速、规模巨大,移动通信关键技术,Click here to add your title,02,FDMA（1G模拟时代）,1G：模拟蜂窝+
3、FDMA,高功率（200250w）的发射天线几百甚至上千平方公里的范围的覆盖 每个大区的可用信道数很少,蜂窝系统是一种革命性的变革 提高了频谱利用率和系统的服务质量,大区制,蜂窝,最主要需求：系统容量,FDMA+TDMA（2G数字时代）,数字化技术，如数字语音编码技术，是2G移动通信的主要突破 意义：提高通话质量（数字化信道编码纠错）提高频谱利用率（低码率编码）提高系统容量（低码率，语音激活技术）,TDMA:每个用户占用一个时隙，提高系统容量特点：以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置,最主要需求：高质量话音，系统容量,FDMA+TDMA+CDMA（
4、3G时代）,3G：Turbo码+CDMA,Turbo码1993年，C.Berrou等人提出了Turbo码，彻底颠覆了所有人们认为成功的纠错码所要具备的因素。在复杂度可控的译码器的协助下,达到了近Shannon限的性能。Turbo码在3G的应用，使得3G能够支持多媒体业务，打破了2G只支持话音和短消息业务的局限。,CDMA：每个用户使用一个码型，频率/时间共享特点每个码传输一路数字信号每个用户共享时间和频率软容量、软切换，系统容量大,最主要需求：多媒体业务，系统容量,4G：OFDM-MIMO+空分多址SDMA,最主要需求：高质量多媒体业务，更大系统容量,MIMO：多根发射天线与多根接收天线打破利
5、用时、频、码三维资源传输数据的局限，有效开发了新的空域资源。基于MIMO的SDMA进一步提高频谱效率。OFDM：多个低速数据流同时调制在相互正交的子载波上传送，适用于无线宽带信道下的高速传输。,与CDMA相比，OFDM传送数据的速度更快，并且能够更好地对抗无线传输环境中的多径效应。,未来移动通信技术,Click here to add your title,03,移动通信系统发展中的颠覆性技术,移动通信系统每一次更新换代都有颠覆性技术引领,模拟到数字，TDMA接入,单一话音到多媒体，CDMA接入,OFDM-MIMO，空域资源利用,？：频谱，接入，组网,容量,话音业务和容量,多媒体业务和容量,高
6、速高质多媒体业务和容量,容量，能耗，业务,移动通信系统每一次更新换代都解决了当时的最主要需求,5G：颠覆性技术在哪里？,需要技术和策略突破,频谱利用无线接入无线传输无线组网业务与终端,产生颠覆性技术的五个方向,问题1：容量不足,移动通信的发展史表明，容量不足一直是无线通信系统发展中的主要问题5G面临更大容量需求和频谱赤字：根据预测，至2020年无线网络容量增长达1000倍如何满足1000倍的容量增长需求？（1）更多频谱3（或10,4）（2）更高频谱效率6(或 10,12)无线接入无线传输（3）更多基站（更小小区）50(或10,10),解决思路,解决思路,总体规划,23,提高容量（1）更多频谱,
7、新频谱开发：主要是较高频段，适合更小小区615GHz空间隔离性好60GHz毫米波有较高的频宽，但穿透性较差白频谱可见光通信频谱共享智能频谱利用,重点建议：智能频谱利用,基础：新频谱电波特性的测量与建模,24,提高容量（2）更高频谱效率：多址接入,多址技术是移动通信系统升级换代的核心之一1G：频分多址（FDMA）2G：时分多址（TDMA）3G：码分多址（CDMA）4G：空分多址（OFDMA+SDMA）4G以OFDM-MIMO为核心的OFDMA和SDMA具有很强的生命力新型无线接入的尝试：非正交？,趋势：单一资源到多维资源联合使用,提高资源利用率,1G,2G,3G,4G,大规模MIMO信道建模与分析信道信息获取（相应导频设计）协调多用户联合资源调配能耗问题天线配置、基站选址导频污染高效传输方法（如预编码方案）3D MIMO电磁波的传输平面增加俯仰角，进一步扩展空间自由度无线网络的干扰管理和容量研究构建多维干扰状态模型分析干扰和网络容量的关系智能动态干扰管理机制,大规模MIMO,3D MIMO,提高容量（2）无线传输新技术,信息密度均匀高度不均匀下的异构无线网络,提高容量（3）更多基站（更小小区）,谢谢大家！,
