(1.2)--移动通信技术的发展历程v6.pdf

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1、北邮信息理论北邮信息理论与技术教研中心与技术教研中心BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center移动通信的发展历程移动通信的发展历程BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2 一、前言一、前言 二、移动通信发展的回顾二、移动通信发展的回顾 三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术 五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术 六、结语六、结语BUPT Information Theory&Tec

2、hnology Education&Research Center3一、前言一、前言资源：无线频率、政策法规(行业标准)资源：无线频率、政策法规(行业标准)业务：能提供的服务、所需要的服务业务：能提供的服务、所需要的服务技术：传输能力、接入手段、网络基础技术：传输能力、接入手段、网络基础不同时期、不同系统、不同应用重点要面对的问题和受到的不同时期、不同系统、不同应用重点要面对的问题和受到的驱动力是不同的。驱动力是不同的。移动通信发展的驱动力移动通信发展的驱动力BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center一、前言一、前言

3、 无线通信技术路线图2019/9/104BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center一、前言一、前言 无线摩尔定律：无线数据传输速率指数增长，传输速率增长1倍/12个月2019/9/105BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center一、前言一、前言 无线通信技术鸟瞰图2019/9/106BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/107二、移动通信发展的回

4、顾二、移动通信发展的回顾2.1 第一代移动通信：第一代移动通信：希望在移动中通话，在通话中移动希望在移动中通话，在通话中移动业务驱动业务驱动技术特点：技术特点：蜂窝小区结构，解决了无线资源不够和区域覆盖问题蜂窝小区结构，解决了无线资源不够和区域覆盖问题位 置 管 理，位 置 管 理，解决了用户移动下的主叫和被叫问题解决了用户移动下的主叫和被叫问题漫游和越区切换，解决了在移动中通话的问题漫游和越区切换，解决了在移动中通话的问题20世纪世纪60年代年代 70年代年代 80年代年代BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center

5、2019/9/108第一代移动通信系统技术特点第一代移动通信系统技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/109第一代移动通信系统技术特点第一代移动通信系统技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10102.2 第二代移动通信第二代移动通信数字信号处理技术的有效应用和发展数字信号处理技术的有效应用和发展技术驱动技术驱动标准化初期到应用，主要是通话，业务没明显改变。技术特点：技术特点：数字化：信号

6、数字处理、业务数字处理、信令数字处理数字化：信号数字处理、业务数字处理、信令数字处理高效调制，信道均衡，多信道并行高效调制，信道均衡，多信道并行小型化：手机，从小型化：手机，从1kg 500g 200g 基站，从墙式基站，从墙式柜式柜式挂壁式挂壁式多用户：宏区、小区、微区、微小区覆盖、时分、码分。多用户：宏区、小区、微区、微小区覆盖、时分、码分。(效率提高效率提高)20世纪世纪80年代年代 90年代年代 21世纪前世纪前10年年BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1011第二代移动通信技术特点第二

7、代移动通信技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1012第二代移动通信技术特点第二代移动通信技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1013第二代移动通信技术特点第二代移动通信技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1014第二代移动通信技术特点第二代移动通信技术特点BUPT Informa

8、tion Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1015第二代移动通信技术特点第二代移动通信技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10162.3 第三代移动通信第三代移动通信IP网业务和多媒体业务的发展和应用业务驱动数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务技术特点：自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自适应。网络技术：分组连接，多网连接。业务技术：业务分类，编码组帧，数据压缩。商用的3G系统，频谱利用率不高

9、，传输速率不高，支持新业务能力不够。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10173G技术体制技术体制 WCDMA由标准化组织3GPP所制定 cdma2000体制是基于IS-95的标准基础上提出的3G标准，目前其标准化工作由3GPP2来完成 TD-SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1018WCDM

10、A标准发展标准发展WCDMA标准规划清晰，制定严谨标准规划清晰，制定严谨 WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求 WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较完善 WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容3GPP Rel993GPP Rel43GPP Rel5 功能冻结功能冻结时间点时间点2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心网WCDMA FDD电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMAVoIP QoS是关键IP实时多媒体HSDPABUPT Information Theory&Technology Ed

11、ucation&Research Center2019/9/1019WCDMA技术特点技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1020cdma2000标准发展标准发展cdma2000标准发展标准发展 cdma2000在核心网标准和技术方面相对滞后IS-95A规范完成规范完成时间点时间点199519982000QCELP话音编码9.6kbps115.2kbps8码道捆绑307.2kbps话音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV 2002DO:高速数据业务DV:高速数据业务话音业务IS-9

12、5Bcdma20001x cdma2000-3x?BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1021CDMA2000技术特点技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1022TD-SCDMA发展历程发展历程开始开始TD-SCDMA方面的研究方面的研究TD-SCDMA提案形成提案形成TD-SCDMA在在3GPP会议会议上通过，作为上通过，作为3GPP的提案的提案之一之一199019981999TD-SCDM

13、A与与WCDMA TDD技术融技术融合合BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1023TDD系统技术特点系统技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1024TDD系统技术特点系统技术特点BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1025时延时延误码误码backgroundconversationalstrea

14、minginteractive3G的业务应用的业务应用3G的业务应用的业务应用不同业务不同业务QOS要求要求BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1026全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖高效的频谱效率高效的频谱效率高服务质量、高保密性能高服务质量、高保密性能易于易于2G系统演进过渡系统演进过渡提供多媒体业务提供多媒体业务车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbpsIMT-2000 的目标的目标IMT-2000 的目标的目标BUPT

15、 Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1027三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术3.1 第三代移动通信的发展态势第三代移动通信的发展态势现在面临的压力：现在面临的压力：(1)支持宽带业务能力不强，音视频无法成为主支持宽带业务能力不强，音视频无法成为主流业务；流业务；(2)各种高速宽带无线接入系统和网络的推出；各种高速宽带无线接入系统和网络的推出；(3)无线资源的利用率没有明显提高。无线资源的利用率没有明显提高。BUPT Information Theory&Technology Education

16、&Research Center2019/9/1028三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术WCDMAHSPALTELTE-AdvancedIMT-Advancedcdma2000EVDOUMB802.16d802.16e802.16mTD-SCDMAWiBro2000200420082011年份300kbps1Mbps1Mbps10Mbps10Mbps100Mbps100Mbps1Gbps低高3GB3GE3G4GBUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1029三、第四代移动通信技术三、第四代移

17、动通信技术3.2 高速宽带无线接入的发展态势高速宽带无线接入的发展态势IEEE802.XX系列系列:802.11系列：系列：802.16系列：系列：802.15系列：系列：802.20系列：系列：802.22系列：系列：电脑终端，微小区应用；电脑终端，微小区应用；技术特征：技术特征：QAM-OFDM；自适应调制和编码；自适应调制和编码；自适应自适应ARQ。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1030三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术3.3 IMT-Advanced技术需求技术需求第四代移

18、动通信的特点：第四代移动通信的特点：高速、高效、高信息量的新型移动通信高速、高效、高信息量的新型移动通信技术驱动技术驱动高效传输，提高频谱效率高效传输，提高频谱效率高效覆盖，提高功率效率高效覆盖，提高功率效率高效接入，提高网络效率高效接入，提高网络效率高速：高速：100Mbps1Gbps，高效：高效：1020bit/Hz/s高信息量：音视频同时提供。高信息量：音视频同时提供。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1031三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.3 IMT-Advanced技

19、术需求技术需求 移动通信技术发展路线：移动通信技术发展路线：WCDMA HSPA LTE LTE+cdma2000 cdma2000 EV/DO R0/A/B/CLTE TD-SCDMA MC TD-SCDMA TD-LTE 802.16e 802.16mBUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1032三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.3 IMT-Advanced技术需求技术需求 IMT-Advanced的关键特性包括：在保持成本效率的条件下，在支持灵活广泛的服务和应用的基础上，达到世

20、界范围内的高度通用性；支持IMT业务和固定网络业务的能力；高质量的移动服务；用户终端适合全球使用；友好的应用、服务和设备；世界范围内的漫游能力；增强的峰值速率以支持新的业务和应用，需要在高移动性下支持100Mbps，低移动性下支持1Gbps。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1033三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.4 LTE/LTE+标准化标准化 3GPP LTE 的上下行链路所要达到的性能要求：峰值数据速率应有显著提高，下行最高要达到100Mbps(UE双接收天线)，上行要达

21、到50Mbps(UE单发射天线)，所对应的带宽为20MHz；支持可变速率，从VoIP到50Mbps。显著增加谱效率，要比3GPP Release6谱效率高24倍；在现在基站位置不变的条件下增加小区边缘的数据速率；可扩展带宽，支持1.25M、2.5M、5M、10M、15M和20MHz的带宽 移动性：设计应按照015kM/小时的运动速度进行优化，但是在15120km/小时条件下也必须有良好的性能，在350km/小时甚至500km/小时以下应能保持连接。合理的系统和终端复杂度以及合理的能量消耗。上行SC-FDMA、下行OFDMABUPT Information Theory&Technology E

22、ducation&Research Center2019/9/1034三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.4 LTE/LTE+标准化标准化 LTE+技术指标主要技术指标取值候选技术最大信道带宽100MHz频谱聚合时延控制面从Idle模式到连接模式少于50ms从休眠模式到连接模式少于10ms用户面小于Release8的E-UTRA和E-UTRAN中的用户面延时可用的频谱资源450470 MHz,698862 MHz,790862 MHz,2.32.4 GHz,3.44.2GHz，4.4-4.99 GHz.BUPT Information Theory&Technology Educ

23、ation&Research Center2019/9/1035三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.4 LTE/LTE+标准化标准化 LTE+技术指标峰值数据数率下行1 Gbps上行500 Mbps峰值频谱效率下行30 bps/Hz8x8 下行单用户MIMO上行15 bps/Hz4x4 上行单用户MIMO下行频谱效率平均小区边缘3.2 bps/Hz(*)0.1bps/Hz4*4的下行单用户MIMO；高级的下行多用户MIMO；协作传输；高级的小区内外干扰协调(ICIC)；中继BUPT Information Theory&Technology Education&Research

24、Center2019/9/1036三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.4 LTE/LTE+标准化标准化 LTE+技术指标上行频谱效率平均2 bps/Hz(*)上行单用户MIMO，协作传输，高级的小区内外干扰协调(ICIC)；接力传输(relay)小区边缘0.05 bps/Hz(*)VoIP容量300 用户 5MHz上行增强型技术移动性能0-10km/h的移动条件下系统性能高于原来的E-UTRAN系统，对于更高速率要求显著提高并不差于现有的E-UTRA和E-UTRAN(Rel8)。增强型的小区选择技术；在宏小区和本地网络之间的增强型切换技术。BUPT Information The

25、ory&Technology Education&Research Center2019/9/1037三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.5 16e/16m标准化标准化 WiMax 16e技术指标参数取值典型信道带宽(MHz)1.2551020FFT点数12851210242048总共子载波数量12851210242048子信道化模式六种（下行PUSC、下行FUSC、下行可选的FUSC；上行PUSC、上行可选PUSC和AMC可选的相邻子载波分配）双工模式TDD，H-FDD，FDD帧长(ms)2、2.5、4、5、8、10、12.5、20（八种任选其一）信道编码必须支持：尾比特卷积编

26、码（CC）；可选：分块Turbo码（BTC）、卷积Turbo码（CTC）和低密度奇偶校验码（LDPC）。调制方式必须支持：QPSK和16QAM，可选支持：64QAM。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1038三、第四代移动通信技术三、第四代移动通信技术 3.5 16e/16m标准化标准化 WiMax 16m技术指标主要技术指标取值信道带宽从5 MHz到20 MHz的可变带宽，最高达100MHz延时控制面IDLE_STATE到ACTIVE_STATE转换时，30(激活用户/MHz/扇区)移动性能0

27、-10km/h的移动条件下系统性能最优；车载10-120km/h，边缘性能下降；高速车载120-350km/h，系统应该能够保持连接小区覆盖范围0-5km；5-30km；30-100km增强的多媒体广播组播功能可以支持50km的小区BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术 近年来，工业界与学术界开始广泛关注5G移动通信，ICC、Globecomm、VTC、WCNC等国际学术会议纷纷举办5G专题研讨会与主题演讲。5G是现有移动通信技术与新型技术的融合，为用户提供无缝链接、高

28、速传输、高满意度的业务服务技术驱动2019/9/1040BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术 5G移动通信系统的性能要求：1)引入新型无线传输技术，频谱效率比4G系统提升10倍以上；2)引入新的网络结构和智能化处理能力，系统吞吐率提升25倍以上；3)挖掘新的频率资源(高频段、毫米波与可见光)，频率资源扩展4倍以上。通过上述技术手段，与4G系统相比，5G通信网络单位面积数据流量提升1000倍！传输速率提升10100倍，峰值速率可达10Gbps，端到端时延缩短5倍，可联网

29、设备数量增加10100倍。2019/9/1041BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术5G总体愿景“信息随心至，万物触手及”42BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术两大驱动两大驱动2010-2030年全球和中国移动数据流量增长趋势（单位：倍）2010-2030年全球和中国移动终端及物联网连接数增长趋势移动数据流量、设备量爆炸式增长移动数据流量、

30、设备量爆炸式增长市场趋势市场趋势5G广阔前景5G广阔前景43BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术名称定义用户体验速率（bps）真实网络环境下用户可获得的最低传输速率连接数密度（/Km2）单位面积上支持的在线设备总和端到端时延（ms）数据包从源节点开始传输到被目的节点正确接收的时间移动性（Km/h）满足一定性能要求时，收发双方间的最大相对移动速度流量密度（bps/Km2）单位面积区域内的总流量用户峰值速率（bps）单用户可获得的最高传输速率44BUPT Informat

31、ion Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术“5G之花”关键能力体系IMT Vision “Framework and overall objectives of the futuredevelopment of IMT for 2020 and beyond”国际电信联盟ITU我国IMT-2020(5G)推进组45BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术ITU确定的5G三大类应

32、用场景eMBB(enhanced Mobile Broadband)1 12 2mMTC(massive Machine Type Communications)3 3URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)超低传输时延超高传输可靠性海量设备连接高效小数据包传输高网络容量高用户密度高吞吐量高频谱效率46BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术我国IMT-2020(5G)推进组划分的5G应用场景47BUPT I

33、nformation Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术我国IMT-2020(5G)推进组划分的5G技术场景场景面向需求关键挑战连续广域覆盖保证移动性和业务连续性提供无缝的高速业务体验 100Mbps用户体验速率热点高容量面向局部热点区域提供极高的数据传输速率满足极高的流量密度需求 用户体验速率：1Gbps 峰值速率:数十Gbps 流量密度:数十Tbps/km2面向移动互联网面向移动互联网48BUPT Information Theory&Technology Education&Research

34、Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术我国IMT-2020(5G)推进组划分的5G技术场景场景面向需求关键挑战低功耗大连接面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景小数据包、低功耗、海量连接 连接数密度:106/km2 超低功耗，超低成本低时延高可靠面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求 空口时延:1ms 端到端时延:ms量级 可靠性:接近100%面向移动物联网面向移动物联网49BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信

35、技术 ITU：已经完成5G愿景研究，2017年底启动5G技术方案征集，2020年完成5G标准制定 3GPP：2016年初启动5G标准研究，2018年下半年形成5G标准第一版，2019年底完成 满足ITU要求的5G标准完整版本 IEEE：2014年初启动下一代WLAN（802.11ax）标准制定预计2019年初完成标准制定当前50BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术大规模天线新型多址超密集组网全频谱接入新型多载波先进编码调制连续广域覆盖热点高容量低时延高可靠低功耗大连接

36、51BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1052四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术4.1 传输技术传输技术高阶调制高阶调制:256QAM、1024QAM非正交多址非正交多址:F-OFDM、FBMC、SCMA NOMA(采用干扰抵消技术消除用采用干扰抵消技术消除用户间干扰户间干扰)新型新型MIMO:Massive MIMO(128256天线阵列天线阵列)3D-MIMO这些技术极大的依赖对传输信道的估计，实时、这些技术极大的依赖对传输信道的估计，实时、准确、自适应信道估计是技术瓶颈准确、自适

37、应信道估计是技术瓶颈BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10534.1 传输技术传输技术高级信道编码：高级信道编码：LDPC码，码，Polar码码这类编解码对信道估计的依赖性较小，能获得逼近香这类编解码对信道估计的依赖性较小，能获得逼近香农信道容量极限的性能。农信道容量极限的性能。Turbo接收（迭代接收）技术：获得通信系统的整接收（迭代接收）技术：获得通信系统的整体优化体优化高频段传输：需要使用高频段传输：需要使用3GHz以上频段，例如毫米以上频段，例如毫米波或厘米波，有效缓解频谱资源紧张的现状

38、，实现波或厘米波，有效缓解频谱资源紧张的现状，实现超高速短距离通信。超高速短距离通信。同时同频全双工：同时同频全双工：TDD/FDD都会浪费一半的无线都会浪费一半的无线资源，理论上采用全双工技术可以将频谱效率提高资源，理论上采用全双工技术可以将频谱效率提高1倍，但由于存在严重的发送倍，但由于存在严重的发送/接收链路自干扰，技接收链路自干扰，技术难度很大。术难度很大。四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center 4.2 网络技术网络技术D2D技术：在系统控制下，允许终端之间直接

39、通信技术：在系统控制下，允许终端之间直接通信的新型技术，可以支持更灵活的网络架构与传输可的新型技术，可以支持更灵活的网络架构与传输可靠性，有单播靠性，有单播/组播组播/广播方式，可以与中继、多天广播方式，可以与中继、多天线技术结合。线技术结合。密集与超密集组网技术：密集与超密集组网技术：5G业务数据流量集中于业务数据流量集中于室内与热点地区，采用超密集组网，是满足流量需室内与热点地区，采用超密集组网，是满足流量需求的主要手段，需要解决干扰消除、小区快速发现求的主要手段，需要解决干扰消除、小区快速发现，密集小区协作等关键技术难题。，密集小区协作等关键技术难题。2019/9/1054四、第五代移动

40、通信技术四、第五代移动通信技术BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1055 4.2 网络技术网络技术Cloud-RAN网络架构网络架构分布式天线分布式基站分布式系统分布式天线分布式基站分布式系统云计算和对等计算的应用云计算和对等计算的应用增加复杂度、获取更好性能增加复杂度、获取更好性能分布式分布式MIMO 新型小区结构自组织网络新型小区结构自组织网络(SON)Massive MIMO D2D、M2M四、第五代移动通信技术四、第五代移动通信技术BUPT Information Theory&Tech

41、nology Education&Research Center2019/9/1056五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术5.1 人工智能与人工智能与6G通信通信尤瓦尔.赫拉利未来简史以色列历史学家尤瓦尔.赫拉利撰写未来简史预测了未来人工智能(算法)与人类的关系，可以概括为三个阶段：BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10575.1 人工智能与人工智能与6G通信通信 第一阶段：人工智能(算法)是人类的超级助手超级助手(Oracle)，它能够了解与掌握人的一切心理与生理特征，为主人提出及时准确的

42、生活与工作建议，而决定权在人手中。第二阶段：人工智能(算法)是人类的超级代理超级代理(Agent)，人让渡了一部分决定权给算法，它全权代表主人，处理事务。第三阶段：人工智能(算法)是人类的君王君王(Sovereign)，算法是主人，人居于从属地位，一切的行动听算法的安排。五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1058五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术5.1 人工智能与人工智能与6G通信通信 基于上述预测，6G移动通信应当符合算法与人类关系的发展趋势，达到

43、Oracle阶段，可以称为人工智能定义的通信网络(ADN)。ADN移动通信网络具有全知全能，能够为每个人类用户构建数字智能(AI)助理。采集存储与交互每个用户的所说、所见与所思，即对人类用户的各种差异化需求进行数字化抽象与表达，建立每个用户的全方位立体化模拟。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/10595.2 量子无线通信量子无线通信 量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。电子通信：通过电信号的参数传送信息 量子通信：由量子态携

44、带信息 量子纠缠量子纠缠是指两（多）个量子级别的粒子，当其中一颗被操作而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化，无论距离有多远。（非定域非经典的关联）(EPR佯谬 1935)五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术2019/9/1060量子通信系统的基本部件包括量子态发生量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。器、量子通道和量子测量装置。量子态发生器量子通道量子测量装置量子态发生器量子通道量子测量装置发送

45、过程发送过程传输过程接收过程传输过程接收过程5.2 量子无线通信量子无线通信BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术2019/9/10611.1993年，年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念提出了量子通信的概念;2.1993提出量子隐形传送的方案提出量子隐形传送的方案将某个粒子的未知量子态传送将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。粒子仍留在原处。基本思想基本思

46、想：将原物的信息分成经：将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分，它们典信息和量子信息两部分，它们分别经由经典通道和量子通道传分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。送给接收者。经典信息经典信息:发送者对原物进行某发送者对原物进行某种测量而获得的。种测量而获得的。量子信息量子信息:发送者在测量中未提发送者在测量中未提取的其余信息。取的其余信息。5.2 量子无线通信量子无线通信BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1062五、未来移动通信技术五、未来移动通信技术5.2 量子无线通信量子无线通信由于量子

47、比特具有天然的叠加性，因此可以利用量子计算的高度并行性，在有限时间内实现最优的ML检测、最优多用户检测、最优MIMO信号检测。这些最优检测在经典电路中，是指数复杂度算法，无法实现，但采用量子电路，可以轻松实现，因此量子计算辅助的无线通信系统能够达到理论最优性能。BUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1063六、结语六、结语Narrow bandPoint frequencyVehicular VideoIntegratedAnalogWide bandBroad bandDigitalSmart4GVoice1GData3G2GIP mediaPerceived Mobile Communication5GCloud RAN/Cognitive RadioSmart Service/Big DATA/Mobile Social Network6GArfificialIntelligenceDefined RadioPervasive/UniversalMobile CommunicationBUPT Information Theory&Technology Education&Research Center2019/9/1064