姓名:孟永超? ? ?學(xué)號(hào):22011110013
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【嵌牛導(dǎo)讀】
從1948年香農(nóng)發(fā)表了《通信的數(shù)學(xué)原理》稼病,七十年來(lái)扒寄,現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)從無(wú)到有瞧甩,使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化,現(xiàn)在的社會(huì)真正的進(jìn)入到了萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代灶伊。隨著5G技術(shù)的正式商用疆前,各大運(yùn)營(yíng)商、研究院所及高校都展開(kāi)了對(duì)6G技術(shù)的探索與研究聘萨。
【嵌牛鼻子】無(wú)線通信竹椒、萬(wàn)物互聯(lián)、B5G米辐、6G
【嵌牛提問(wèn)】 無(wú)線通信技術(shù)如何促進(jìn)了萬(wàn)物互聯(lián)碾牌?6G在B5G的基礎(chǔ)上有哪些技術(shù)上的突破?
【嵌牛正文】?
1儡循、通信技術(shù)簡(jiǎn)介
從1948年香農(nóng)發(fā)表了《通信的數(shù)學(xué)原理》,七十年來(lái)征冷,現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)從無(wú)到有择膝,使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。1978年检激,美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制了第一個(gè)移動(dòng)蜂窩電話系統(tǒng)AMPS肴捉,開(kāi)啟了移動(dòng)通信的先河腹侣,標(biāo)志著1G正式登上歷史舞臺(tái),隨后出現(xiàn)2G(TDMA技術(shù))齿穗、3G(CDMA技術(shù))傲隶,4G(SDMA技術(shù))乃至于現(xiàn)在風(fēng)口上的5G技術(shù),都極大的豐富了人們的生活窃页,使移動(dòng)通信成為人必不可少的一部分跺株。
5G時(shí)代已經(jīng)到來(lái),但是移動(dòng)通信系統(tǒng)還面臨了許多挑戰(zhàn):
數(shù)據(jù)的速率將難以達(dá)到1 Tbit/s量級(jí)以上脖卖;
多域網(wǎng)絡(luò)之間相對(duì)獨(dú)立乒省,沒(méi)有完整的協(xié)同傳輸框架,難以滿足全方位畦木、立體化的多域袖扛、跨域傳輸及覆蓋,空天通信十籍、空地通信及海域通信能力嚴(yán)重不足蛆封;
隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)勾栗、智慧城市惨篱、智慧產(chǎn)業(yè)和信息物理與社會(huì)融合空間的興起,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新械姻、智慧妒蛇、安全融合提出了更高的要求,例如楷拳,情景再現(xiàn)與融合绣夺、智慧城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能無(wú)人網(wǎng)絡(luò)等
而這些存在的問(wèn)題欢揖,也需要通過(guò)移動(dòng)通訊系統(tǒng)的不斷迭代升級(jí)來(lái)解決陶耍,即下一代通信系統(tǒng)來(lái)解決。
2她混、B5G發(fā)展目標(biāo)
從1G到4G烈钞,每一代通訊系統(tǒng)的升級(jí)換代都是針對(duì)增強(qiáng)移動(dòng)寬帶性能這條主線,即提高網(wǎng)絡(luò)速度坤按;而從4G到5G的演進(jìn)則開(kāi)始考慮支持多種業(yè)務(wù)需求矛盾的場(chǎng)景毯欣,不僅提高了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)速度,還增加了高可靠性和低時(shí)延通訊的特點(diǎn)臭脓⌒锍基于這種發(fā)展規(guī)律,B5G技術(shù)將在三個(gè)維度上不斷完善,最終演變?yōu)榉涸谌诤闲畔⒕W(wǎng)絡(luò):
進(jìn)一步提高通信速率到1Tbit/s的量級(jí)砚作;
拓展通信空間窘奏,由目前局限于陸地拓展到海洋、天空乃至太空環(huán)境下葫录;
基于人工智能着裹,進(jìn)一步加強(qiáng)和完善通信智慧,由目前單一設(shè)備的智能處理演進(jìn)至多設(shè)備米同、多網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同跨域聯(lián)動(dòng)智能處理骇扇,并且從信息傳輸、處理及應(yīng)用層面進(jìn)一步加強(qiáng)和深化通信智慧窍霞。
而為了解決這些目標(biāo)匠题,所需要的關(guān)鍵技術(shù)主要分為以下幾個(gè)方面:
網(wǎng)絡(luò)層
面向人、機(jī)但金、物融合的全析B5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
基于人工智能的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)韭山;
認(rèn)知增強(qiáng)與決策推演的智能定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
傳輸層
非平衡極化傳輸冷溃;
基于極化碼的多址钱磅、MIMO及中繼(Relay)技術(shù)。
物理層
太赫茲技術(shù)似枕;
深度學(xué)習(xí)智能信號(hào)處理技術(shù)盖淡。
B5G是一個(gè)泛在信息融合網(wǎng)絡(luò)。與目前的4G凿歼、5G相比褪迟,他的數(shù)據(jù)速率達(dá)到Tbit/s量級(jí),適用場(chǎng)合大大拓寬答憔,網(wǎng)絡(luò)智能化水平進(jìn)一步提升味赃。
3、6G發(fā)展目標(biāo)
現(xiàn)在5G還未完全商用虐拓,但各國(guó)對(duì)于6G技術(shù)的研究已經(jīng)開(kāi)始心俗。在2018年9月的“2018年世界移動(dòng)通信大會(huì)·北美”上,美國(guó)聯(lián)邦通信協(xié)會(huì)專員代表稱蓉驹,6G時(shí)代將邁向太赫茲時(shí)代城榛,隨著網(wǎng)絡(luò)越加致密化,基于區(qū)塊鏈的動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)正在變成新的技術(shù)趨勢(shì)态兴。百度對(duì)于6G的定義是這樣子的:
6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)地面無(wú)線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界狠持。通過(guò)將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信,實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋瞻润,網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村喘垂,讓深處山區(qū)的病人能接受遠(yuǎn)程醫(yī)療糕档,讓孩子們能接受遠(yuǎn)程教育户辞。此外铆遭,在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)像樊、電信衛(wèi)星系統(tǒng)娃圆、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)支持下止后,地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類預(yù)測(cè)天氣含长、快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等诀豁。這就是6G未來(lái)矾柜。6G通信技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破阱驾,它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”怪蔑,這便是6G的意義里覆。
基于通信系統(tǒng)的演進(jìn)規(guī)律,6G將探索并匯集5G所遺漏的相關(guān)技術(shù):
6G進(jìn)入太赫茲頻段缆瓣,網(wǎng)絡(luò)“致密化”
6G將使用“空間復(fù)用技術(shù)”喧枷,6G基站將可同時(shí)接入數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)無(wú)線連接,其容量將可達(dá)到5G基站的1000倍弓坞。
動(dòng)態(tài)頻譜共享+區(qū)塊鏈
對(duì)于6G技術(shù)隧甚,早在2018年3月9日,我國(guó)工信部部長(zhǎng)苗圩表示中國(guó)已經(jīng)著手研究6G渡冻。2019年3月15日戚扳,美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)一致投票通過(guò)開(kāi)放“太赫茲波”頻譜的決定,以期其有朝一日被用于6G服務(wù)族吻。其他各國(guó)如俄羅斯也有參與6G技術(shù)的研發(fā)帽借。
但是,從5G的發(fā)展可以看出超歌,毫米波的大規(guī)模部署仍存在很大問(wèn)題砍艾,而6G使用的太赫茲波段則更加困難。
4握础、未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)展望
移動(dòng)通訊技術(shù)從1G時(shí)代到2G時(shí)代的演進(jìn)用了30年辐董,從2G時(shí)代到3G時(shí)代的演進(jìn)用了15年,從3G到4G的推出用了5年禀综。技術(shù)升級(jí)的速度越來(lái)越快简烘,而每一代通信技術(shù)成為商用主流的時(shí)間也越來(lái)越短。那么定枷,無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展方向到底是怎么樣的呢孤澎?我想,應(yīng)該體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
在當(dāng)前已有的幾個(gè)方面繼續(xù)提高欠窒,如網(wǎng)絡(luò)速度覆旭、時(shí)延退子、穩(wěn)定性等;
實(shí)現(xiàn)地面無(wú)線與衛(wèi)星通信集成型将,實(shí)現(xiàn)全連接的世界寂祥,達(dá)到全球無(wú)縫覆蓋的效果;
探尋新的無(wú)線通訊手段七兜,烽火丸凭、旗幟、電磁波等等腕铸,都是作為通訊的載體出現(xiàn)惜犀,電磁波通訊已經(jīng)逐步發(fā)展到太赫茲,或許能尋求到另外一種可替代的媒介進(jìn)行更高效的信息傳輸狠裹。