《通信概论》课件 任务2 VR下的世界杯足球赛

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eMBB(EnhanceMobileBroadband)，增强移动宽带，是指在现有移动宽带业务场景的基础上，对于用户体验等性能的进一步提升

。eMBB典型应用包括超高清视频、虚拟现实、增强现实等。这类场景首先对带宽要求极高，关键的性能指标包括100Mbps用户体验速率（热点场景可达1Gbps）、数十Gbps峰值速率、每平方公里数十Tbps的流量密度、每小时500km以上的移动性等。其次，涉及到交互类操作的应用还对时延敏感，例如虚拟现实沉浸体验对时延要求在十毫秒量级。为了保障通信，俄罗斯运营商在11个比赛场地部署了大量的MassiveMIMO天线，这是目前欧洲最大规模的MassiveMIMO部署。EMBB下的网络应用

俄罗斯世界杯首次采用了VAR，即视频助理裁判系统。在法国队和澳大利亚的比赛中，下半场法国前锋格里兹曼接博格巴直塞后在澳大利亚禁区内与澳大利亚右后卫里斯登接触后倒地，当值主裁第一时间并未判罚点球。这时，所有球员走到场边，与喀山体育场内四万多名观众通过现场的大屏幕共同观看了争议场景的回放以及VAR的裁决结果，主裁判库尼亚据此判给了法国队点球。1.高速率、低时延的VAR系统它在赛场周围架设了35台8K高清摄像机，并通过光纤和无线网络连接到总控室。大家在观看球赛时，会看到裁判有时把手放在耳边，这就可能是在跟VAR沟通，这个信息沟通过程是通过无线网络传播的。VAR部署VAR的总控室并非设置在赛场，而是集中在莫斯科的一间办公室，显然，它需要可靠的、高速率的、低时延的通信网络来实现远距离实时传输。

在每个足球场上安装多个360度高清摄像头，4K视频通过5G基站传输到试验区的5GCPE终端，再通过WiFi网络分发给多个VR头盔，让戴上VR头盔的体验者沉浸式观看比赛，如亲临现场一般。5GVR被认为是5G杀手锏应用之一，其体现了5G网络高速率、低时延服务。5GVR体验

远程移动车辆。这是莫斯科市政府与莫斯科最大的出租车公司Yandex的合作计划，当Yandex出租车停车不规范，未停在停车位内时，该公司可以通过网络远程遥控车辆，使之正确的停在停车位内。EPTS，即电子追踪系统，其通过球场内的追踪摄像机、通过球员球衣上的带有GPS的MEMS记录心率等收集数据，将数据实时传送给球队的分析师和医疗团队，通过平板电脑实时了解和统计球员的位置、传球、速度、身体状况等数据。丰富的物联网应用

俄罗斯世界杯采用阿迪达斯的全新比赛用球Telstar18，Telstar18内嵌NFC芯片，当带有NFC功能的智能手机与Telstar18连接后，可读取关于比赛的各种资讯与数据，球员还可以将数据上传，与全世界的足球同好一起分享。丰富的物联网应用5G新技术的选择二通信概论5G时代，小区越来越密集，对容量、耗能和业务的需求越来越高。提升网络吞吐量的主要手段包括，提升点到点链路的传输速率、扩展频谱资源、高密度部署的异构网络；对于高速发展的数据流量和用户对带宽的需求，4G蜂窝网络的多天线技术（8端口MU-MIMO、CoMP）很难满足需求。在基站端采用超大规模天线阵列（比如数百个天线或更多）带来很多的性能优势。这种基站采用大规模天线阵列的MU-MIMO被称为大规模天线阵列系统（LargeScaleAntennaSystem，或称为MassiveMIMO）。大规模MIMO天线集中配置的MassiveMIMO主要应用场景有城区覆盖、无线回传、郊区覆盖、局部热点。其中城区覆盖分为宏覆盖和微覆盖（例如高层写字楼）两种。无线回传主要解决基站之间的数据传输问题，特别是宏站与SmallCell之间的数据传输问题，郊区覆盖主要解决偏远地区的无线传输问题，局部热点主要针对大型赛事、演唱会、商场、露天集会、交通枢纽等用户密度高的区域。考虑到天线尺寸、安装等实际问题，分布式天线也有用武之地，重点需要考虑天线之间的协作机制及信令传输问题。大规模天线未来主要应用场景可以从室外宏覆盖、高层覆盖、室内覆盖这三种主要场景划分。大规模MIMO毫米波通常将30~300GHz的频域(波长为1～10毫米)的电磁波称毫米波。3GPP目前指定了两大频率范围：Frequencyrange1（FR1）：就是我们通常讲的6GHz以下频段，频率范围：450MHz-6.0GHz，最大信道带宽100MHz。Frequencyrange2（FR2）：就是毫米波频段，频率范围：24.25GHz-52.6GHz，最大信道带宽400MHz。全新5G技术正首次将频率大于24GHz以上频段（通常称为毫米波）应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量，这将重塑移动体验。但毫米波的利用并非易事，使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗（信号衍射能力有限）。通常情况下，毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体，此外，它还面临着波形和能量消耗等问题。频谱共享用共享频谱和非授权频谱，可将5G扩展到多个维度，实现更大容量、使用更多频谱、支持新的部署场景。这不仅将使拥有授权频谱的移动运营商受益，而且会为没有授权频谱的厂商创造机会，如有线运营商、企业和物联网垂直行业，使他们能够充分利用5GNR技术。5GNR原生地支持所有频谱类型，并通过前向兼容灵活地利用全新的频谱共享模式。先进的信道编码设计信道编码的效果是有极限的，香农定理所指出的编码极限。在GSM系统中，采用了卷积以及交织等信道编码方式，离编码极限还有一段距离。到了WCDMA系统，引入了Turbo编码，实现了性能的大跃进，非常接近了编码极限。由于Turbo编码性能优异，因此LTE系统中也继续沿用。目前LTE网络的编码还不足以应对未来的数据传输需求，因此迫切需要一种更高效的信道编码设计，以提高数据传输速率，并利用更大的编码信息块契合移动宽带流量配置，同时，还要继续提高现有信道编码技术（如LTETurbo）的性能极限。到了5