柴家寶+王娜
摘要:進入21世紀以來,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展成為推動人類社會最重要的技術(shù)。如今,人們的衣食住行玩樂早已被各種APP和智能終端影響和覆蓋,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)成為人們最不能離開的重要基礎(chǔ)服務(wù),使得人們的生活、工作等更加便利。盡管已經(jīng)取得飛速發(fā)展和成就,但是通信技術(shù)作為我們信息社會和生活的支撐,通信技術(shù)也在不斷加強研發(fā)和投入,努力提升發(fā)展能力。基于對人類社會的巨大進步發(fā)展,本文主要對未來通信行業(yè)的發(fā)展方向做研究與思考。
關(guān)鍵詞:5G關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢
一、何為5G移動網(wǎng)絡(luò)通信
為用更加高品質(zhì)、安全、快速的網(wǎng)絡(luò)為人們的衣食住行玩樂提供最佳體驗,當前通信技術(shù)正在進行4G到5G的變革與發(fā)展。所謂5G通信技術(shù),就是指第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通俗講就是無線的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合推動下未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)和方向。當前發(fā)展尚不完全成熟。5G通信技術(shù)發(fā)展的核心基礎(chǔ)工程是網(wǎng)絡(luò)傳輸工程的發(fā)展,
5G將與4G相比,在傳輸速率和資源利用率、無線覆蓋、系統(tǒng)安全、用戶體驗等方面量級更高,但在運營成本和能源損耗等方面有所減少。5G網(wǎng)絡(luò)將突破重重限制,給用戶帶來飛速的體驗,實現(xiàn)人與物的互通互聯(lián)。
縱觀整個移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,5G移動通信技術(shù)應(yīng)該具備比現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)更強的利用能效、信號傳輸?shù)臄?shù)量、全權(quán)保障性、信號基站的覆蓋范圍都會有一個明顯的提高,給用戶帶來質(zhì)的變化的體驗。5G移動通信技術(shù)推入市場之后,就可以滿足比現(xiàn)有技術(shù)更多的數(shù)據(jù)傳輸流量,使我們的移動通信具有更好的穩(wěn)定性、更低的資費、更快的傳輸技術(shù),也就是說5G通信技術(shù)性能將會比修俺有的移動通信網(wǎng)絡(luò)更為強大。5G通信技術(shù)的發(fā)展同時也在有效促進整個移動網(wǎng)絡(luò)的改善構(gòu)件,包括以移動基站的建設(shè)來提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,根據(jù)用戶的要求對通絡(luò)資源進行調(diào)配,在滿足用戶的要求同時也減少5G移動技術(shù)所消耗的成本。
如今移動通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)越來越多,包括手游、虛擬社交平臺、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取?G移動技術(shù)的發(fā)展必須符合現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)要求,并且需要滿足以后的殘葉發(fā)展呈現(xiàn)。5G移動通信技術(shù)基于物理上的點對點通信,這就是說5G可以同時滿足多個點的網(wǎng)絡(luò)組建。
二、5G移動通信若干關(guān)鍵技術(shù)
2.1無線傳輸技術(shù)
2.1.1大規(guī)模MIMO技術(shù)
MIM0技術(shù)是為了提升無線信號的傳輸質(zhì)量,利用多個天線將無線信號進行同步收發(fā)的無線技術(shù)。多天線技術(shù)的應(yīng)用在提高頻譜效率和傳輸過程中的安全性上已經(jīng)作為強有力的手段,并被廣泛應(yīng)用,如3G網(wǎng)絡(luò)、WLAN、LT等。天線的個數(shù)越多,頻譜頻率更快,特別是存在大量的發(fā)送天線和接收天線,與目前的無線通信系統(tǒng)相比,容量大大提高,在空間分辨率和降低干擾上也有顯著的提升;但該技術(shù)仍有局限,由于獲取信息的開銷較大,信號的檢測比較復(fù)雜,為充分發(fā)揮MIMO技術(shù)的優(yōu)勢,需結(jié)合實際情況與信道模型相結(jié)合,在一定程度的復(fù)雜度下,研究最優(yōu)的無線傳輸方法。
2.1.2全雙工技術(shù)
同時同頻全雙工技術(shù)是項有效提高頻譜效率的雙向通信技術(shù)。在現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)中,由于技術(shù)和條件的限制無法實現(xiàn)雙向通信,浪費了大部分無線資源。同時同頻全雙工技術(shù)在提高頻譜效率上有著巨大潛力,但在接收和發(fā)送信號時功率相差較大,形成嚴重的自我干擾,所以抗拒自我干擾是同時同頻技術(shù)要解決的首要問題。目前,學(xué)者研究各種抗拒自我干擾的技術(shù),并聯(lián)合一些改進技術(shù),能有效地消除大部分的自我干擾,但是干擾并不能完全消除,大部分只能單數(shù)據(jù)流通,不能充分與MIMO技術(shù)相結(jié)合。
2.2無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.2.1超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
5G網(wǎng)絡(luò)是多種無線接入的技術(shù),由于覆蓋范圍小,進一步的小區(qū)分割很難進行,這就需要超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,頻譜效率和功率效率的提高,使得系統(tǒng)容量增大,更具靈活性,但在5G網(wǎng)絡(luò)中,可能存在各種同頻之間的干擾,這是需要研究的問題。為使得各個節(jié)點之間的相互協(xié)作,要更精確和有效地發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點,研究網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的空間和時間大范圍的動態(tài)變化,提高節(jié)點的靈活性,降低成本同時同頻的相互傳輸都是解決問題的重要方向。
2.2.2自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
移動自組織網(wǎng)絡(luò)是種移動通信和計算機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò),用戶可在所覆蓋的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意通信。在其網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點不是直接連接,而是通過利用中繼的方式在較遠的距離無法直接互傳信息的節(jié)點間進行通信。該技術(shù)引入自組織能力,網(wǎng)絡(luò)信息采用計算機網(wǎng)絡(luò)中的分組交換機,信號接收端可以是任何終端,如筆記本、手機等,用戶可隨時隨地收發(fā)信息。該技術(shù)結(jié)構(gòu)層次和運營維護都很復(fù)雜,成本較高,規(guī)龐大,需要與多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)同進行,這將是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
2.2.3CDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
CDN網(wǎng)絡(luò)即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。它是一種新型的技術(shù),該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要是由中心和邊緣兩部分組成,中心指內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管中心和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的重定向解析中心,負責全局負載均衡,邊緣主要指異地節(jié)點,是網(wǎng)絡(luò)分發(fā)的載體。其目的是使接收終端用戶可以就近取得所需信息,避免網(wǎng)絡(luò)擁堵的,提高反應(yīng)速度。該技術(shù)主要是解決網(wǎng)站訪問量質(zhì)量和網(wǎng)點分布等問題的最佳解決方案。
三、未來5G移動通信發(fā)展趨勢與展望
相比傳統(tǒng)的3G、4G移動通信,我國一直在致力于研究新一代的寬帶無線移動網(wǎng)絡(luò),提高我國通信技術(shù)的水平。移動通信技術(shù)已是我國高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)之一,在未來的十幾年,5G將成為商業(yè)競爭的優(yōu)勢,也是移動通信產(chǎn)業(yè)重要的一項任務(wù)。2013年初,我國政府部門已經(jīng)成立了5G通信網(wǎng)絡(luò)的研究小組,明確未來的5G的發(fā)展方向和發(fā)展進程。至今,我國5G技術(shù)的研究已經(jīng)做好了起步工作.國家973計劃也納入了移動網(wǎng)絡(luò)體系創(chuàng)新的研究課題。
結(jié)語:5G的出現(xiàn),勢必會促進全球經(jīng)濟一體化,更好的分享信息,帶來前所未有的信息便利。在未來,5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將促進互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)更快速的增長,目前5G網(wǎng)絡(luò)仍在起步階段,今后幾年將是技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵時期與實質(zhì)性的制定階段。
參考文獻:
[1]周玲.中國布局5G研發(fā):6年后商用[N].東方早報,2014-01-29(A23).