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1、移动通信网络介绍,1,2,3,-1-,TACS,AMPS,GSM,IS95A/B,EDGE,GPRS,WCDMA,TDSCDMA,CDMA2000,TD-LTE,FDD-LTE,HSUPA,HSDPA,HSPA+,5GNR,1X,EVDO,3GPP2,3GPP,1.1移动通信网络系统演进方向,1、移动通信系统概述,Volte,1G,2G,3G,4G,模拟通信,数字通信,NMT,IEEE,技术驱动,业务驱动,语音,短信,低速网页,彩信、视频,上网、社交,多媒体,在线游戏,直播,自动驾驶,云办公、游戏,AR/VR,智慧城市,R99/R4,R6,R5,R7/R7/R8,R8,Rev.0,Rev.A/
2、B,Rev.C(UMB),移动通信宽带化,宽带通信移动化,WIMAX802.16D/E/M,NSA,SA,NBIOT,移动通信自20世纪80年代诞生以来，经过三十多年的爆发式增长，已成为连接人类社会的基础信息网络。移动通信的发展不仅深刻改变了人们的生活方式，而且已成为推动国民经济发展、提升社会信息水平的重要引擎，随着5G进入商用阶段，其具有的高速率、大连接、高可靠、低时延等特性，可以面向万物智联提供服务，有望给整个社会带来深刻变革。,-2-,1.2移动通信系统网络架构,2/3G,4G,5G,SA,NSA,扁平化全IP化灵活性,1、移动通信系统概述,-3-,1.3移动通信系统关键技术,GSM,G
3、PRS,EDGE,UMTS,HSDPA,HSUPA,HSPA+,LTELTE-A,5G,信源编码,调制,信道编码交织,解调,信道解码,信道译码,噪声,无线信道,发信,受信,多址技术,2G,3G,4G,5G,扩频,多址技术解决的就是多个用户同时接入网络时，如何有效区分的问题FDMA（Frequency Division Multiple Access频分多址接入）将频谱资源划分成若干子频带，每个子频带对应一个信道，不同用户使用不同频率的信道进行通信。TDMA（Time Division Multiple Access 时分多址接入）为用户信号赋予时间特征。使用相同的频谱资源，但时间不同，将时间划
4、分成多个时隙，一个时隙对应一个信道，不同用户使用不同的时隙周期性轮流接入。CDMA（Code Division Multiple Access码分多址）允许多个用户在同一时间使用相同的频谱资源，但需要对不同用户的原始信号使用不同扩频码进行扩频，也就是将低速率的原始信号与高速率的扩频码相乘，一种码对应一个信道。OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access正交频分多址接入）结合了FDMA和TDMA的优势，将频谱资源划分成若干个子频带，同时在时间上划分不同时隙吗，根据需求大小，不同用户在同一时隙占用一个或多个子频带。NOMA（Non-orth
5、ogonal Multiple Access非正交多址接入）,1G,数字通信系统模型,1、移动通信系统概述,-4-,2、5G NR网络技术,2.1三大应用场景,X千/km2,5G业务在带宽、时延、连接存在巨大差异,超高的传输数据速率，广覆盖下的移动性保证等，这是最直观改善移动网速，未来更多的应用对移动网速的需求都将得到满足，从eMBB层面上来说，它是原来移动网络的升级，让人们体验到极致的网速。因此，增强移动宽带（eMBB）将是5G发展初期面向个人消费市场的核心应用场景。,连接时延要达到1ms级别，而且要支持高速移动（500KM/H）情况下的高可靠性（99.999%）连接。这一场景更多面向车联网
6、、工业控制、远程医疗等特殊应用，这类应用在未来潜在的价值极高，未来社会走向智能化，就得依靠这个场景得网络，这些应用的安全性，可靠性要求极高。,5G强大的连接能力可以快速促进各垂直行业（智慧城市、智能家居、环境监测等）的深度融合。万物互联下，人们的生活方式也将发生颠覆性的变化。这一场景下，数据速率较低且时延不敏感，连接覆盖生活的方方面面，终端成本更低，电池寿命更长且可靠性更高，真正能实现万物互联。,eMMB增强型移动带宽,uRLLC高可靠低时延,mMTC海量物联,如果说以前的移动通信只是改变了人们的通信方式、社交方式，5G则是改变了网络社会。5G端到端的关键能力得到了极大提升，提出了三大应用场景
7、，将催生大量新兴行业应用。,*图片来自中国联通,-5-,微基站,毫米波,2.2 5G关键技术特征,毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波,其频率大约在30GHz300GHz之间。根据通信原理，无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右，因此载波频率越高，可实现的信号带宽也越大。1G、2G、3G、4G的发展，使用的频率是越来越高的，因为频率越高，速度越快，相当于车道（频段）越宽。更高的频率更大的带宽更快的速度。电磁波的一个显著特点：频率越高(波长越短)，就越趋近于直线传播（绕射能力越差）而且，频率越高，传播过程中的衰减也越大。GPS和卫星通信。5G用高频段，最大问题就是覆盖能力大幅减弱。覆盖同一
8、区域，需要的基站数量将大大超过4G。,数据流量高速增长、海量设备以及各种各样新型业务涌现的时代，尤其容量密集的热点区域、爆炸式数据需求。5GUDN超密集网络组网技术通过密集部署基站群、基站之间协作，提升空间利用率和频率复用效率。微基站的造型有很多种，灵活地与周围的环境相融合(伪装)，不会让用户在心理上产生不适。基站越多，辐射反而小。,2、5G NR网络技术,-6-,Massive MIMO,D2D,2.2 5G关键技术特征,天线去哪里了？为什么现在看不到带天线的手机了？信号好了？信号再好，也不能没有天线，最主要的是天线变小了。根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在1/101/4之间。频率
9、越高，波长越短，天线也跟着变短，毫米波，天线也变成毫米级。这意味着天线完全可以塞进手机里，甚至可以塞进很多根。这就是5G杀手锏大规模MIMO。MIMO就是“多进多出”(Multiple-Input Multiple-Output)，多根天线发送，多根天线接收。在LTE时代就已经有MIMO了，5G继续发扬光大，变成了加强版的Massive MIMO(Massive：大规模的，大量的)。,波束赋形,在现有的移动通信中，手机用户之间的通信都是由基站进行控制的，一直以来，我们都希望在通信过程中尽量减少占用基站资源，增大网络容量，保证通信网络更为灵活、智能和高效的运行，D2D（Device-Device
10、）就是这样一种技术。,在基站上布设天线阵列，通过对射频信号相位的控制，使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄，并指向它所提供服务的手机，而且能跟据手机的移动而转变方向。这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务，波束之间不会干扰，在相同的空间中提供更多的通信链路，极大地提高基站的服务容量。,外在,灵魂,2、5G NR网络技术,-7-,3.1 VoLTE概述,3、VoLTE/IMS简介,VoLTE,CSFB,SRVCC,SGLTE,SVLTE,SVLTE&SGLTE基本是一个概念，是一种单卡双待策略，手机插入一张卡，但可以同时工作在LTE网络和2/3G网络下（如果23G网络是CDM
11、A，则是SVLTE，如果23G网络是GSM/UTRAN的，则是SGLTE），这样数据业务使用LTE网络，语音业务用23G网络。可以同时工作。,CSFB是一种单卡单待的方案，终端优选LTE驻留，LTE只提供数据业务，当用户发起或接受语音业务时，通过回落的方式回到23G网络下工作。,SRVCC是在LTE覆盖范围内由LTE提供基于IMS的语音业务，在通话过程中离开LTE覆盖区域，由SRVCC保证LTE语音与2/3G语音的连续性。,Volte即Voice over LTE，3GPP标准定义的，基于IMS网络的LTE语音解决方案。在LTE覆盖区域内提供基于IP的高清晰语音业务。,LTE语音解决方案,什么
12、是VoLTE,VoLTE,SGLTE/SVLTE,CSFB,SRVCC,IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体子系统，负责VoLTE用户注册、鉴权、控制、路由、交换以及媒体交换和协商功能。,-8-,3.2 IMS网络,CSCF呼叫会话控制功能P-CSCF 是IMS中与用户第一个连接点，提供代理功能，即接受业务请求并转发-代理。I-CSCF 提供本域用户服务节点分配、路由查询-问询。S-CSCF核心控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制-服务。,1、UE attach到LTE 网络，PGW分配IP地址，并给终端指示P-CSCF地址。2、UE通过P-CSCF发送REGISTER给S-CSCF,发起注册请求。3、S-CSCF向HSS请求鉴权数据，并给UE响应401（未鉴权），要求UE携带鉴权信息。4、UE重新发送REGISTER携带鉴权信息。5、S-CSCF认证之后给UE回复200 OK完成注册。,注册,VoLTE/IMS网络,IMS 注册,3、VoLTE/IMS简介,-9-,Q&A谢谢,-10-,
