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文檔簡介

2020.01.01無線電新技術應用2移動互聯向移動物聯拓展工業互聯網智慧城市大規模機器通信電力抄表車聯網高可靠低時延通信移動物聯網3D視頻增強現實增強型移動寬帶移動互聯網大數據和各種應用除了要求人人的通信,還要求人和物、物和物的通信,即要提升移動互聯網的用戶體驗,還要滿足移動物聯的應用需求,需要新的技術來實現。35G愿景5G三大應用場景5G八大關鍵能力指標明確未來業務趨勢:在大幅提升“以人為中心”的移動互聯網業務體驗的同時,全面支持“以物為中心”的物聯網業務。提出三類應用場景:支持增強移動寬帶、海量機器類通信和超高可靠低時延通信三大類應用場景,在5G系統設計時需要充分考慮不同場景和業務的差異化需求。引入新型能力指標:除傳統的峰值速率、移動性、時延和頻譜效率外,還提出用戶體驗速率、連接數密度、流量密度和能效四個新增關鍵能力指標,以適應多樣化5G場景及業務需求。ITU5G愿景為全球5G標準化工作奠定重要基礎5G

4無線頻譜是移動通信產業快速發展的基礎IMT頻段:1885-2025

MHz2110-2200

MHzIMT頻段:806-960

MHz1710-1880

MHz2500-2690

MHzIMT頻段:450-470

MHz698-862

MHz2300-2400

MHz3400-3600MHz19921997200020032007201519952012WRCIMT頻段:470-698

MHz1427-1518

MHz3300-3400

MHz3600-3700MHz4800-4990MHz20191G2G3G4GGSM、cdmaOne(IS-95)WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000LTE/LTE-Advanced、802.16m2020:5G1980s1990s2010s2000sAMPS、TACS世界無線電通信大會(WRC)為IMT技術規劃新頻譜的時間間隔越來越短,頻段越走越高,帶寬越來越大,數量越來越多5G

IMT頻段:24.25-27.5GHz31.8-33.4GHz37-43.5GHz45.5-50.2GHz50.4-52.6GHz66-76GHz81-86GHz55G頻譜滿足愿景需求03GHz6GHz86GHz低頻段中頻段高頻段中、低頻段為5G基礎頻段高頻段為5G提速頻段廣域和深度覆蓋低頻段大規模機器通信可靠連接中、低頻段高可靠低時延通信極高傳輸速率無處不在用戶體驗高、中、低頻段增強型移動寬帶5G

65G

全球高度重視5G發展來源:易觀梅森分析,2019全球“5G準備情況”最新格局第一梯隊:中美得分并列第一,韓日緊隨其后第二梯隊:部分歐洲國家、中國香港、澳大利亞第三梯隊:法國、加拿大等截止2019年2月,全球有83個國家/地區的201家運營商積極投資5G,開展了論證、測試和試驗、取得5G技術試驗許可、在網絡上部署5G新無線電(NR)技術以及宣布啟動全面服務等活動來源:GSA75G

5G發展概況及頻率管理歐盟韓國日本美國發布5G高頻頻譜,布局5G試驗與研究計劃啟動5GPPP等項目,發布5G行動計劃和頻率規劃發布5G中高頻頻譜,2019年初商用2017年啟動5G試驗,發布5G中高頻頻譜2017年3月發布“下一代移動技術:英國5G戰略”,2020年商用英國2017年10月發布”5G-使能未來經濟“,成立5G工作組澳大利亞2017年7月發布5G戰略,2020年商用,2025年實現5G全連接德國中國將5G納入國家信息化戰略,發布頻譜規劃,推進5G試驗第一梯隊第二梯隊政府:構建5G發展有利環境積極推動科研專項規劃、頻譜規劃、國際合作、跨產業合作馬凱副總理2015年9月28日出席中歐5G聯合聲明簽字儀式,并宣布中國力爭2020年實現5G商用2016年,工信部成立5G推進領導小組,制定《5G推進工作行動方案》2015年9月起,開始5G系統技術研發試驗,目前已進入第三階段。IMT-2020(5G)推進組:打造5G實施平臺科研專項:發揮科研規劃及項目資金牽引作用企業:發揮創新主體作用85G

部分國家(地區)5G中頻段頻譜情況來源:易觀梅森分析,20192019年4月,美國國防部發布《5G生態系統:對美國國防部的風險與機遇》報告,強調5G中頻段在5G先期發展上有至關重要的作用,并指出中國在5G中頻段上已經取得了先機,建議美國調整頻譜策略。頻譜問題是5G競爭的核心95G

來源:易觀梅森分析,2019頻譜問題是5G競爭的核心目前毫米波主要聚焦:24.25-27.5GHz頻段(26GHz)WRC-191.13議題焦點頻段歐洲、日韓、美國已規劃/分配全部或部分用于5G27.5-29.5GHz頻段(28GHz)非議題頻段美、日、韓已規劃/分配其中的一部分用于5G37-52.6GHz頻段(40/50GHz)議題熱點頻段,美國已規劃其下段用于5G歐洲也初步明確了上段用于5G105G發展概況及頻率管理

我國5G頻率管理5G

2018年12月,批復三家運營商2.6GHz、3.5GHz頻段5G試驗許可規模試驗許可

2017年11月,我國在國際上率先規劃3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段作為5G系統的工作頻段,其中,3300-3400MHz頻段原則上限室內使用。頻率規劃

2017年,已批準4900MHz及部分毫米波頻段開展技術試驗。2018年2月-3月,批準2100MHz和3500MHz部分頻段進行5G技術試驗。批復試驗頻率11使用情況3400-3600MHz頻段:主要用于衛星固定業務和地面固定無線接入系統;截止2017年6月,我國向國際電聯申報含擴展C頻段(3400-3700MHz)的衛星網絡資料47份,批準在我國境內使用3400-3700MHz頻段開展業務的空間電臺共11座,使用3400-3600MHz頻段為中星6B和中星10號,根據全國無線電臺數據庫登記情況,我國目前在用擴展C頻段地球站共144座,根據2016年全國頻率評估結論,3400-3600MHz頻段衛星通信網已逐步停止使用,僅有個別通信網仍在使用;關于地面固定無線接入系統,中電華通和三大運營商在部分省會或地市部署用于有線通信網的延伸和補充,頻率使用期限最長至2016年12月。目前,全國共部署了190個臺站,正逐步退出。3400-3600MHz頻段5G

12使用情況主要用于大容量微波接力干線網絡、無人機系統、射電天文業務等;有效期內微波系統臺站僅有10個,用于水利、電力、海洋等;無人機系統主要用于偏遠地區;通過《劃分規定》修訂,將北京、上海、南京、昆明等大城市的保護條款已刪除;。4500-4800MHz頻段作為規劃C的下行頻段,目前在我國境內無使用4500-4800MHz頻段開展業務的空間電臺、衛星通信網和地球站4800-5000MHz頻段5G

13物聯網

物聯網(IOT)在建議書ITU-TY.2060(06/2012)中的定義如下:“物”指物理世界(物理裝置)或信息世界(虛擬事物)中的對象,可以被標識并整合入通信網。物存在靜態和動態信息。物理裝置存在于物理世界中,能夠被感測、激勵和連接。虛擬事物亦存在于信息世界,能夠被存儲、處理和訪問。通過識別、數據捕獲、處理和通信能力,物聯網可充分利用“物”為各種應用提供服務,同時確保安全和隱私方面的要求。物聯網可視為是全球信息社會的基礎設施,以物質互連(物理和虛擬)方式,在現有和新興互操作信息通信技術的基礎上提供先進的業務。為ICT增加一個“任何物”通信的維度14物聯網

未來全球物聯網設備連接數將達到千億規模物聯網連接數(億個)全球中國到2020年,全球物聯網設備連接數將接近全球人口規模,達到70億;其中,中國將接近15億。到2030年,全球物聯網設備連接數將接近1千億,其中,中國超過200億。物聯網終端數量雖多,但流量占比較低。來源:IMT-2020推進組15專屬頻率共享頻率使用頻率公網專網SRD、WLAN等按照公網頻率管理免執照管理采用干擾消除技術(DFS、室內使用、LBT)不得干擾其它設備不受干擾保護按照專網頻率管理一般參考3GPP、3GPP2等國際標準化組織規范,并結合本國需求和現狀制定頻率規劃??紤]本國行業實際需求,不同國家地區的頻率使用區別較大典型頻段800MHz900MHz1.8/1.9/2.1GHz2.6GHz典型頻段230MHz150&400MHz800MHz1.4GHz1.8GHz既可使用無線電規則中ISM頻段,也可使用其它非ISM頻段典型頻段13.56MHz433MHz800MHz2.4GHz5.1GHz5.8GHz管理模式物聯網頻譜規劃物聯網

16物聯網

物聯網頻譜規劃第一輪:2017年12月第二輪:2018年11月微功率短距離無線電發射設備技術要求征求意見公開征求對《關于增強機器類通信(eMTC)系統頻率使用有關事宜的通知(征求意見稿)》的意見eMTC系統應在已許可使用LTE技術體制的800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz等公眾移動通信頻段,以及1447-1467MHz和1785-1805MHz等專用通信頻段進行部署。應向作出相應頻率使用許可的無線電管理機構提出申請,經批準后方可投入使用。應向國家無線電管理機構申請無線電發射設備型號核準eMTC系統基站的臺站設置和干擾協調,應符合移動通信基站設置的有關規定,并向所在地的省、自治區、直轄市無線電管理機構申請取得無線電臺執照eMTC系統宏基站每端口發射功率不小于37dBm且總功率不小于43dBm17物聯網

物聯網市場需求巨大,業務需求種類多高中低檔業務速率、功耗和覆蓋需求不同物聯網行業跨度大:工業、農業、服務業、家居、醫療……典型業務視頻監控車聯網

機器人智慧醫療可穿戴車輛調度物流跟蹤電子廣告無線ATM無線抄表環境監測智能家居業務特點速率>1Mbps,流量高功耗不敏感低時延、高可靠100kbps~1Mbps速率有語音要求有移動性要求速率<100kbps,文本為主流量不高功耗較敏感覆蓋要求高中檔類業務低檔類業務:LPWA(低功耗、廣覆蓋)低時延高可靠18物聯網

LTE-V,5G主要面向低時延、高可靠的業務輔助駕駛應用,強調安全多種技術解決物聯網豐富的業務需求面向中低需求,存在蜂窩類和非蜂窩類兩大類的多種技術蜂窩類技術中eMTC和NB-IoT在應用場景上既有重疊也有區分蜂窩技術:eMTC適配中檔類和LPWA類業務深度覆蓋、低功耗兼顧移動性和速率蜂窩技術:NB-IoT主要面向LPWA類業務極致深度覆蓋

非蜂窩:LORA,SIGFOX主要面向LPWA類業務

中檔類業務低檔類業務:LPWA(低功耗、廣覆蓋)低時延高可靠19NB-IoT系統特點物聯網

1獨立部署23保護帶部署帶內部署部署模式基本特性263541低速率<62.5Kbps數以萬計的鏈接10萬

每小區低成本集成于蜂窩系統易于部署20dB以上鏈路余量深度覆蓋

室內和地下低功耗十年以上電池壽命20eMTC系統特點物聯網

一種模式:基于LTE的部署支持FDD,TDD支持跳頻eMTC6PRB1.08MHzLTE網絡5MHzNB-IoT1PRB共180KHz頻率數以萬計的鏈接10萬每小區11dB鏈路余量深度覆蓋

室內和地下低功耗五至十年電池壽命低成本中低速率FDD<1MbpsTDD<200Kbps集成于蜂窩系統易于部署21物聯網

LoRaLoRa聯盟是一個開放,非營利的會員協會。更大的覆蓋范圍深度室內覆蓋覆蓋能力比蜂窩網好星型拓撲結構多用途大容量多用戶公共網絡低功耗運行5-10年

10-20年壽命>10xvs蜂窩M2M22物聯網無線技術覆蓋范圍及帶寬物聯網

傳輸距離:短距離一般在百米范圍內、長距離在幾公里范圍;

傳輸距離vs帶寬:一般通信距離越遠,采用的帶寬越窄。235G/物聯網的行業應用—車聯網第二階段2G/3G/4G蜂窩網與路側單元的有線或無線通信LTE-V

VS.

IEEE802.11p未來技術5G-NR

1990s’2000s’2010s’2020s’2030s’智能交通系統—車聯網(安全輔助,預警)收集、監控并公布交通信息第一階段車載智能通信(信息娛樂,在線導航和遠程故障診斷)智能交通系統—自動駕駛(無人駕駛)第三階段第四階段V2X輔助駕駛將使減少80%的交通事故,減少交通堵塞和污染,大幅提高交通效率智能交通的四個階段車聯網

24智能交通(ITS)和車聯網發展智能交通(ITS)車聯網交通管理系統智能道路設施自動駕駛智能網聯汽車(ICV)網聯自動駕駛汽車(CAV)車安全(2025):交通事故減少80%能耗(2025):中國3億+輛汽車智能化、網聯化油耗與排放均降低20%注:中國汽車耗油超8千萬噸,排放達10億噸,能耗效率不到日本一半人路注:全國每年擁堵時間達12億小時,損失達1700億¥注:中國交通事故超20萬起,死亡人數超6萬,超過90%的事故為人為因素效率(2025):交通效率提升30%中國智能網聯汽車目標V2X(車車/車路/車人/車云)Telematics/MBB(信息娛樂,面向人)ADAS高級駕駛輔助系統ETSIBSA定義54個V2X應用,11個關鍵駕駛輔助功能只能由V2X技術提供攝像頭、傳感器等無法構建全天候、全路況環境感知能力,無法實現協同交通雨雪、霧等天氣,攝像頭、傳感器性能受限非視距、遮擋物限制攝像頭、傳感器作用需要車聯網才能實現協同交通、智能交通管理V2X在交通安全中存在獨特價值,一些功能特

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