《無線通信原理及其在5G網絡中的應用》課程概述課程目標學習無線通信的基本原理了解5G網絡技術的關鍵特性掌握5G網絡應用場景和發展趨勢課程內容無線通信基礎知識5G網絡技術概述5G應用場景和案例無線通信概述利用電磁波進行信息傳輸不受地理位置限制移動性強，靈活方便電磁波傳播基礎1發射電磁波由天線發射2傳播電磁波以光速傳播3接收電磁波由天線接收調制解調技術調制將數字信號轉換為模擬信號傳輸模擬信號通過無線信道傳輸解調將模擬信號恢復為數字信號信道編碼技術糾錯碼提高信號傳輸可靠性信道編碼增加冗余信息，降低噪聲影響譯碼接收端恢復原始信息多址接入技術時分多址（TDMA）不同用戶分配不同的時間段進行通信頻分多址（FDMA）不同用戶分配不同的頻率進行通信碼分多址（CDMA）不同用戶分配不同的碼片序列進行通信天線技術全向天線信號覆蓋范圍廣定向天線信號集中發射，提高傳輸效率智能天線根據用戶位置和信道狀態進行動態調整射頻電路技術發射機將數字信號轉換為無線信號接收機將無線信號轉換為數字信號放大器提高信號強度濾波器分離不同頻率的信號基站和用戶設備架構1基站連接用戶和核心網絡2用戶設備接收和發送無線信號3核心網管理用戶數據和流量5G網絡技術概述高速率傳輸速率大幅提升1低延遲數據傳輸延時降低2高連接支持海量設備連接3高可靠確保數據傳輸可靠性45G頻譜分配低頻段覆蓋范圍廣，適合大范圍覆蓋中頻段傳輸速率較高，適合高密度場景高頻段傳輸速率最快，適合超高帶寬應用5G網絡架構1核心網提供數據管理和業務控制2接入網負責無線信號的接入和傳輸3用戶設備進行無線通信5G接入網技術1NR新無線接入技術2MassiveMIMO大規模天線陣列技術3毫米波利用高頻段信號傳輸5G核心網技術云化核心網基于云計算技術網絡切片將網絡資源進行虛擬化劃分邊緣計算將計算能力下放到網絡邊緣5G密集部署技術1小基站部署在密集區域，提高覆蓋密度2超密集網絡基站密度大幅提高3分布式天線將天線分散部署5G毫米波技術超高速率利用高頻段信號傳輸短距離覆蓋范圍有限高帶寬適合超高帶寬應用5G大規模MIMO技術多用戶通信同時服務多個用戶1波束賦形將信號集中發射2空間復用提高信道容量35G柔性蜂窩技術動態覆蓋根據用戶需求調整覆蓋范圍自適應切換自動切換到最佳信號區域5G網絡切片技術工業物聯網車聯網智慧城市醫療其他5G網絡安全技術1身份認證和訪問控制2數據加密和安全傳輸3網絡入侵檢測和防御4安全漏洞修復和更新5G網絡能效技術節能基站采用低功耗設備和技術動態功耗控制根據流量需求調整功耗綠色網絡降低網絡運營成本5G網絡自動化技術網絡自配置自動調整網絡參數自優化根據網絡狀況自動優化性能自愈自動修復網絡故障5G網絡部署挑戰頻譜資源獲取和分配困難網絡建設成本高昂，部署周期長安全風險網絡安全威脅日益嚴峻5G網絡商業應用場景1智慧城市智能交通，城市管理2工業物聯網自動化生產，遠程控制3車聯網自動駕駛，車路協同4醫療遠程手術，遠程診斷5娛樂AR/VR，超高清視頻智慧城市應用1智能交通實時路況監測，智能交通信號控制2城市管理智慧路燈，智能垃圾分類3公共安全視頻監控，應急救援工業物聯網應用自動化生產提高生產效率和質量遠程控制實現遠程設備控制預測性維護降低維護成本車聯網應用自動駕駛實現車輛自動駕駛車路協同車輛與基礎設施之間信息交互車聯網安全保障車聯網安全遠程醫療應用遠程手術醫生通過遠程控制手術機器人進行手術遠程診斷醫生通過遠程視頻和數據進行診斷遠程醫療服務提供遠程醫療咨詢和治療AR/VR應用沉浸式體驗提供逼真的虛擬現實體驗互動娛樂增強游戲和娛樂體驗教育培訓提供虛擬現實教學超高清視頻應用高清畫質提供高分辨率視頻體驗實時傳輸實現實時超高清視頻傳輸應用場景影視娛樂，直播，會議實時游戲應用低延遲降低游戲延時1高帶寬支持大型游戲數據傳輸2云游戲通過云端進行游戲體驗3遠程控制應用工業機器人遠程控制工業機器人無人機遠程操控無人機5G網絡演進趨勢15G-Advanced提升5G網絡性能和功能25G+推動5G與其他技術融合36G網絡下一代無線通信技術5G與未來網絡技術物聯網云計算人工智能大數據6G網絡愿景超高速率傳輸速率再上新臺階超低延遲實現毫秒級甚至微秒級延時超高連接支持萬億級設備連接6G關鍵技術太赫茲通