周峰 中通服咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司
引言:在信息化時(shí)代中,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。通過網(wǎng)絡(luò),人們可以方便地實(shí)現(xiàn)異地信息共享和大數(shù)據(jù)的傳輸交流。因此,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展長期以來一直受到人們的關(guān)注。移動通信技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分,是智能移動端實(shí)現(xiàn)日常網(wǎng)絡(luò)交流的重要技術(shù)手段。因此,其發(fā)展研究逐漸成為了熱門研究課題。
為了滿足人們對移動通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率的要求,世界各大通信強(qiáng)國都在抓緊研發(fā)自己的5G移動通信技術(shù)。目前,5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)研究已經(jīng)取得了比較大的突破。但由于時(shí)代和技術(shù)等方面的變化,現(xiàn)有的5G關(guān)鍵技術(shù)在發(fā)展實(shí)現(xiàn)方面還存在一定的問題和不足。
本文擬通過分析5G移動通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究探討。
早在4G移動通信應(yīng)用之處,人們就提出了5G移動通信的概念。經(jīng)過多年發(fā)展,5G移動通信已經(jīng)取得了比較大的突破。而在關(guān)鍵技術(shù)方面,5G移動通信還面臨著一些困境。
5G技術(shù)目前尚處于研發(fā)階段,主要表現(xiàn)在核心技術(shù)部分已經(jīng)完成,但支撐子技術(shù)和子系統(tǒng)的研發(fā)建設(shè)還處于進(jìn)一步的開發(fā)和完善階段?,F(xiàn)階段,歐美、東亞(主要是中國、韓國與日本)都在著手開發(fā)自己國家的5G技術(shù),以圖在未來的移動通信市場上搶占先機(jī)。
2016 年,我國正式披露了國家5G技術(shù)的研發(fā)活動。目前,我國5G技術(shù)的發(fā)展目前處于第二階段,主要是支撐技術(shù)的完善。按照研發(fā)進(jìn)度規(guī)劃,我國將在2019年推出5G技術(shù)的商用產(chǎn)品。大規(guī)模的應(yīng)用預(yù)計(jì)將在2020年實(shí)現(xiàn)。
我國目前進(jìn)行5G技術(shù)開發(fā)的公司主要包括華為、愛立信、OPPO等眾多移動電話開發(fā)商。由于5G技術(shù)還在開發(fā)階段,所以我國還未建立覆蓋全國范圍的5G技術(shù)信號基站。而是先在上海、北京等地進(jìn)行試驗(yàn)性的試用。
就發(fā)展現(xiàn)狀而言,我國5G技術(shù)的開發(fā)已趨于完成,但距離大規(guī)模的商用還有一段距離。主要原因在于5G部分關(guān)鍵技術(shù)面臨著發(fā)展困境。
5G關(guān)鍵技術(shù)目前面臨的最大困境是信息傳輸速率方面尚未達(dá)到5G移動通信商用標(biāo)準(zhǔn)。按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),5G移動通信將提供給人們10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。而目前所測試的結(jié)果在理想狀態(tài)下為傳輸速度峰值5Gb/s。相比目前廣泛使用的4G移動通信,在無線數(shù)據(jù)傳輸上已經(jīng)有極大的突破。但距離5G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚有一段距離。
此外,由于現(xiàn)代社會正面臨著信息化改革,信息化系統(tǒng)在日常生活中的使用越來越廣泛。5G移動通信如何實(shí)現(xiàn)與信息化系統(tǒng)的無縫連接,也成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)之一。
要實(shí)現(xiàn)5G移動通信的商用,必須要對其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展取得突破。本文通過分析多方資料,對5G關(guān)鍵技術(shù)中的無線傳輸技術(shù)、信號覆蓋同步技術(shù)和與信息化系統(tǒng)結(jié)合技術(shù)的發(fā)展提出了建議。
5G移動通信要實(shí)現(xiàn)良好的無線傳輸,需要占有比較好的頻段資源。目前,低頻段資源雖然覆蓋更好,但資源有限,無法滿足5G移動通信的發(fā)展。因此,我們認(rèn)為5G移動通信應(yīng)該朝著高頻段(2.6GHz以上)方向發(fā)展。
目前的網(wǎng)絡(luò)狀況已經(jīng)可以提供給5G移動通信充足的帶寬。因此,5G移動通信高頻段應(yīng)用主要面臨的技術(shù)難點(diǎn)是小型化天線設(shè)備的制作采用、天線增益的提高等。通過采用信息化生產(chǎn)工序,這些問題已經(jīng)得到了比較好的緩解。我們需要做的工作是進(jìn)一步完善相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
高頻段是5G移動通信未來發(fā)展的方向,但存在著覆蓋能力差等缺點(diǎn)。因此,5G移動通信目前尚需要進(jìn)一步完善的關(guān)鍵技術(shù)主要有兩個(gè),一是高速移動信號的覆蓋和同步,二是5G技術(shù)在智能移動端上的應(yīng)用開發(fā)。
2G/3G/4G都面臨著一定程度上的信號不同步和覆蓋不全面的問題。5G移動通信有著更高的網(wǎng)路數(shù)據(jù)傳輸速率,需要更好的數(shù)據(jù)傳輸算法和相關(guān)技術(shù)設(shè)備的支撐。主流的解決方法是建設(shè)新的移動信號基站和采用區(qū)域基站同步的技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的移動信號同步,如圖1所示。
圖1 移動信號同步方案(下行同步)
而5G技術(shù)在智能移動端上的應(yīng)用開發(fā)則是主要是面對5G技術(shù)的未來發(fā)展。智能移動端雖然在功能上與移動電話越來越相似,但是其內(nèi)部缺乏SIM卡一類的客戶識別模塊。這些核心器件的缺乏,導(dǎo)致了5G移動基站無法識別到該移動端是否具有網(wǎng)絡(luò)使用資格。因此,在相關(guān)識別技術(shù)開發(fā)完成之前,5G技術(shù)將很難在智能移動端取得比較好的應(yīng)用。
除了智能移動端,5G技術(shù)未來的發(fā)展也必然會和信息化系統(tǒng)接合在一起。因此,5G技術(shù)與信息化系統(tǒng)的結(jié)合也是我們需要關(guān)注的重點(diǎn)之一。
信息化系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),只有它們能夠?yàn)樾畔⒒到y(tǒng)提供智能數(shù)據(jù)分析處理能力和大數(shù)據(jù)傳輸能力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展完善,超小型高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作目前更偏向于利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。這對信息化系統(tǒng)的使用產(chǎn)生了很大的限制。如果工作地區(qū)沒有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障,信息化系統(tǒng)的功能也會大打折扣。因此,人們需要為信息化系統(tǒng)提供一個(gè)新的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。而5G技術(shù)則能夠滿足這一類的需求。
因此,我們認(rèn)為5G技術(shù)在發(fā)展完善后,必然會開發(fā)出新型的、可以適用在信息化系統(tǒng)上的子技術(shù)。與智能移動端類似,這一類子技術(shù)必然會擺脫電話卡等的限制,會有更好的適用性。
結(jié)束語:5G移動通信對于未來社會的發(fā)展有著重要的意義。為了推動5G移動通信的應(yīng)用和發(fā)展,本文通過分析5G移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的問題,結(jié)合技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn),對5G移動通信中無線傳輸技術(shù)、信號覆蓋同步技術(shù)和與信息化系統(tǒng)結(jié)合的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究探討。這些研究對5G移動通信的發(fā)展有著很好的幫助。