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詳解5G的六大關鍵技術(shù)--飛宇信
發(fā)布時間：
2019-08-06 17:27
早在2013年12月，第四代移動通信(4G)牌照發(fā)放，4G技術(shù)正式走向商用。與此同時，面向下一代移動通信需求的第五代移動通信(5G)的研發(fā)也早已在世界范圍內(nèi)如火如荼地展開。5G研發(fā)的進程如何，在研發(fā)過程中會遇到哪些問題呢？接著往下看。
在移動通信的演進歷程中，我國依次經(jīng)歷了“2G跟蹤，3G突破，4G同步”的各個階段。在5G時代，我國立志于占據(jù)技術(shù)制高點，全面發(fā)力5G相關工作。組織成立IMT-2020(5G)推進組，推動重大專項“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”向5G轉(zhuǎn)變，啟動“5G系統(tǒng)前期研究開發(fā)”等，從5G業(yè)務、頻率、無線傳輸與組網(wǎng)技術(shù)、評估測試驗證技術(shù)、標準化及知識產(chǎn)權(quán)等各個方面，探究5G的發(fā)展愿景。
在5G研發(fā)剛起步的情況下，如何建立一套全面的5G關鍵技術(shù)評估指標體系和評估方法，實現(xiàn)客觀有效的第三方評估，服務技術(shù)與資源管理的發(fā)展需要，同樣是當前5G技術(shù)發(fā)展所面臨的重要問題。
作為國家無線電管理技術(shù)機構(gòu)，國家無線電監(jiān)測中心(以下簡稱監(jiān)測中心)正積極參與到5G相關的組織與研究項目中。目前，監(jiān)測中心頻譜工程實驗室正在大力建設基于面向服務的架構(gòu)(SOA)的開放式電磁兼容分析測試平臺，實現(xiàn)大規(guī)模軟件、硬件及高性能測試儀器儀表的集成與應用，將為無線電管理機構(gòu)、科研院所及業(yè)界相關單位等提供良好的無線電系統(tǒng)研究、開發(fā)與驗證實驗環(huán)境。面向5G關鍵技術(shù)評估工作，監(jiān)測中心計劃利用該平臺搭建5G系統(tǒng)測試與驗證環(huán)境，從而實現(xiàn)對5G各項關鍵技術(shù)客觀高效的評估。 為充分把握5G技術(shù)命脈，確保與時俱進，監(jiān)測中心積極投入到5G關鍵技術(shù)的跟蹤梳理與研究工作當中，為5G頻率規(guī)劃、監(jiān)測以及關鍵技術(shù)評估測試驗證等工作提前進行技術(shù)儲備。下面對其中一些關鍵技術(shù)進行簡要剖析和解讀。
1、高頻段傳輸
移動通信傳統(tǒng)工作頻段主要集中在3GHz以下，這使得頻譜資源十分擁擠，而在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀，可以實現(xiàn)極高速短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。
高頻段在移動通信中的應用是未來的發(fā)展趨勢，業(yè)界對此高度關注。足夠量的可用帶寬、小型化的天線和設備、較高的天線增益是高頻段毫米波移動通信的主要優(yōu)點，但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環(huán)境影響等缺點。射頻器件、系統(tǒng)設計等方面的問題也有待進一步研究和解決。
監(jiān)測中心目前正在積極開展高頻段需求研究以及潛在候選頻段的遴選工作。高頻段資源雖然目前較為豐富，但是仍需要進行科學規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，從而使寶貴的頻譜資源得到最優(yōu)配置。
2、新型多天線傳輸
多天線技術(shù)經(jīng)歷了從無源到有源，從二維(2D)到三維(3D)，從高階MIMO到大規(guī)模陣列的發(fā)展，將有望實現(xiàn)頻譜效率提升數(shù)十倍甚至更高，是目前5G技術(shù)重要的研究方向之一。
由于引入了有源天線陣列，基站側(cè)可支持的協(xié)作天線數(shù)量將達到128根。此外，原來的2D天線陣列拓展成為3D天線陣列，形成新穎的3D-MIMO技術(shù)，支持多用戶波束智能賦型，減少用戶間干擾，結(jié)合高頻段毫米波技術(shù)，將進一步改善無線信號覆蓋性能。
目前研究人員正在針對大規(guī)模天線信道測量與建模、陣列設計與校準、導頻信道、碼本及反饋機制等問題進行研究，未來將支持更多的用戶空分多址(SDMA)，顯著降低發(fā)射功率，實現(xiàn)綠色節(jié)能，提升覆蓋能力。
3、同時同頻全雙工
最近幾年，同時同頻全雙工技術(shù)吸引了業(yè)界的注意力。利用該技術(shù)，在相同的頻譜上，通信的收發(fā)雙方同時發(fā)射和接收信號，與傳統(tǒng)的TDD和FDD雙工方式相比，從理論上可使空口頻譜效率提高1倍。 全雙工技術(shù)能夠突破FDD和TDD方式的頻譜資源使用限制，使得頻譜資源的使用更加靈活。然而，全雙工技術(shù)需要具備極高的干擾消除能力，這對干擾消除技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)，同時還存在相鄰小區(qū)同頻干擾問題。在多天線及組網(wǎng)場景下，全雙工技術(shù)的應用難度更大。
傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)的組網(wǎng)方式是以基站為中心實現(xiàn)小區(qū)覆蓋，而基站及中繼站無法移動，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在靈活度上有一定的限制。隨著無線多媒體業(yè)務不斷增多，傳統(tǒng)的以基站為中心的業(yè)務提供方式已無法滿足海量用戶在不同環(huán)境下的業(yè)務需求。
D2D技術(shù)無需借助基站的幫助就能夠?qū)崿F(xiàn)通信終端之間的直接通信，拓展網(wǎng)絡連接和接入方式。由于短距離直接通信，信道質(zhì)量高，D2D能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率、較低的時延和較低的功耗；通過廣泛分布的終端，能夠改善覆蓋，實現(xiàn)頻譜資源的高效利用；支持更靈活的網(wǎng)絡架構(gòu)和連接方法，提升鏈路靈活性和網(wǎng)絡可靠性。目前，D2D采用廣播、組播和單播技術(shù)方案，未來將發(fā)展其增強技術(shù)，包括基于D2D的中繼技術(shù)、多天線技術(shù)和聯(lián)合編碼技術(shù)等。
4、密集網(wǎng)絡
在未來的5G通信中，無線通信網(wǎng)絡正朝著網(wǎng)絡多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向演進。隨著各種智能終端的普及，數(shù)據(jù)流量將出現(xiàn)井噴式的增長。未來數(shù)據(jù)業(yè)務將主要分布在室內(nèi)和熱點地區(qū)，這使得超密集網(wǎng)絡成為實現(xiàn)未來5G的1000倍流量需求的主要手段之一。超密集網(wǎng)絡能夠改善網(wǎng)絡覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)容量，并且對業(yè)務進行分流，具有更靈活的網(wǎng)絡部署和更高效的頻率復用。未來，面向高頻段大帶寬，將采用更加密集的網(wǎng)絡方案，部署小小區(qū)/扇區(qū)將高達100個以上。
與此同時，愈發(fā)密集的網(wǎng)絡部署也使得網(wǎng)絡拓撲更加復雜，小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)容量增長的主要因素，極大地降低了網(wǎng)絡能效。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)、密集小區(qū)間協(xié)作、基于終端能力提升的移動性增強方案等，都是目前密集網(wǎng)絡方面的研究熱點。
5、新型網(wǎng)絡架構(gòu)
目前，LTE接入網(wǎng)采用網(wǎng)絡扁平化架構(gòu)，減小了系統(tǒng)時延，降低了建網(wǎng)成本和維護成本。未來5G可能采用C-RAN接入網(wǎng)架構(gòu)。C-RAN是基于集中化處理、協(xié)作式無線電和實時云計算構(gòu)架的綠色無線接入網(wǎng)構(gòu)架。C-RAN的基本思想是通過充分利用低成本高速光傳輸網(wǎng)絡，直接在遠端天線和集中化的中心節(jié)點間傳送無線信號，以構(gòu)建覆蓋上百個基站服務區(qū)域，甚至上百平方公里的無線接入系統(tǒng)。C-RAN架構(gòu)適于采用協(xié)同技術(shù)，能夠減小干擾，降低功耗，提升頻譜效率，同時便于實現(xiàn)動態(tài)使用的智能化組網(wǎng)，集中處理有利于降低成本，便于維護，減少運營支出。目前的研究內(nèi)容包括C-RAN的架構(gòu)和功能，如集中控制、基帶池RRU接口定義、基于C-RAN的更緊密協(xié)作，如基站簇、虛擬小區(qū)等。
全面建設面向5G的技術(shù)測試評估平臺能夠為5G技術(shù)提供高效客觀的評估機制，有利于加速5G研究和產(chǎn)業(yè)化進程。5G測試評估平臺將在現(xiàn)有認證體系要求的基礎上平滑演進，從而加速測試平臺的標準化及產(chǎn)業(yè)化，有利于我國參與未來國際5G認證體系，為5G技術(shù)的發(fā)展搭建騰飛的橋梁。
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2019-04-07 10:23
天線，如WIFI天線，手機天線，內(nèi)置天線，車載天線，你還能說出幾款呢？天線跟我們的生活息息相關，在黑白電視的年代，電視天線真的是很好的幫手,可以讓大伙看經(jīng)典的西游記，飛宇信天線廠家有著多年的天線生產(chǎn)經(jīng)驗，一起來數(shù)數(shù)現(xiàn)在市場上流行的天線有幾款了？1、板狀天線無論是GSM還是CDMA，板狀天線是用得最為普遍的一類極為重要的基站天線。這種天線的優(yōu)點是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角控制
2019-04-07 09:57
現(xiàn)在很多人買無線路由器首先就是看天線有多少根，因為在多數(shù)人看來，WiFi天線路由器的天線越多，能夠保證覆蓋面積廣以及信號傳輸能力強。天線也是很多商家宣傳的重點，目前最少是2根，最多一般是6根，那么WIFI天線越多真的越好嗎？?現(xiàn)在WIFI天線路由器有很多定位，比如穿墻的、雙頻的或者打游戲的，很多商家在宣傳時往往與天線掛鉤，其實對于路由器來說，天線的數(shù)量確實會對信號產(chǎn)生一些影響，但主要是在天線的材質(zhì)
2019-04-07 09:39
手機從以往的2點幾寸屏幕發(fā)展到現(xiàn)在的5點幾寸，6點幾寸，越來越多的大屏幕，吸引了眾多的雖然這些年手機屏幕一直都有往大尺寸方向演進，但屏幕過大時不利于用戶操作和體驗，所以發(fā)展到5.5寸后，屏幕的尺寸增加開始緩慢。而到了2017年，全面屏手機開始受到廠商的關注。相比普通手機，全面屏手機具備更窄的頂部和尾部的區(qū)域和更窄的邊框。在整機大小不改變的情況下，減小手機屏的邊框，長寬比例增大，增加屏占比，可以讓用
2019-04-04 10:26
近日，人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計局向社會發(fā)布了13個新職業(yè)信息。這是自2015年版國家職業(yè)分類大典頒布以來發(fā)布的首批新職業(yè)。?這13個新職業(yè)包括：人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員、云計算工程技術(shù)人員、數(shù)字化管理師、建筑信息模型技術(shù)員、電子競技運營師、電子競技員、無人機駕駛員、農(nóng)業(yè)經(jīng)理人、物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員、工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員、工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員。
2019-04-04 09:51
汽車天線，車載天線改成內(nèi)置天線的優(yōu)點：1.防止外置天線產(chǎn)生的，空氣阻力，擾亂氣流這些因素，關系行車。2.不會在發(fā)生外置天線被盜，帶來的不必要損失。3.把天線內(nèi)置，不會有風吹日曬，增強使得用壽命。?附：當前汽車發(fā)展越來越先進，外置汽車天線，車載天線在高檔車上已經(jīng)被淘汰，取而代之的是，鯊魚鰭天線，效果要比外置天線大非常多，而且高端車型，基本都使用天線內(nèi)置的設計，這些設計也給小伙伴帶來不少實用；?1.鯊
2019-04-04 09:38
汽車天線也叫車載天線是攔截發(fā)射臺發(fā)射的高頻電波并傳輸給汽車收音機、車載電話或無線電導航設備的接收機，以對載波解調(diào)的裝置。根據(jù)功能的不同，分為很多種。?例如寶馬車上的天線，像一條小尾巴，叫做“沙魚鰭”。最開始是為了加強車內(nèi)的通信，因為它的大方，動感，時尚，如今很多汽車都在應用。?汽車天線，車載天線的作用：?1、靜電釋放器。主要是將轎車外殼積累的靜電開釋出來，特別是當空氣干燥時，汽車很容易就會產(chǎn)生靜電
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