未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之戰(zhàn)

責(zé)任編輯:cres

作者:harbor

2018-03-26 09:37:48

來(lái)源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

未來(lái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之戰(zhàn)將在5G和太赫茲技術(shù)之間展開(kāi),從技術(shù)成熟度上來(lái)講,5G已經(jīng)走向了試商用,技術(shù)成熟度得到了提升,但速度無(wú)法與太赫茲相比。

無(wú)線通信與我們的工作生活關(guān)系密切,大家都用手機(jī),必然離不開(kāi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。手機(jī)上網(wǎng)可以有兩種方式:一種是通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)通信,通過(guò)核心網(wǎng)訪問(wèn)到互聯(lián)網(wǎng),3G指的是第三代移動(dòng)通信技術(shù),4G指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù),4G包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式,能夠以100Mbps以上的速度下載,這樣可以快速傳輸數(shù)據(jù)和高質(zhì)量的音視頻數(shù)據(jù),現(xiàn)在的手機(jī)應(yīng)用能如此發(fā)達(dá),人們已經(jīng)離不開(kāi)手機(jī),這和高速發(fā)展的無(wú)線通信網(wǎng)密不可分;另一種是通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)來(lái)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng),無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的典型代表就是IEEE802.11,我們常說(shuō)的Wi-Fi技術(shù),早在1997年就形成了標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí),這些年Wi-Fi技術(shù)一直也在進(jìn)步,無(wú)線帶寬一直在擴(kuò)寬,前兩年很多城市和運(yùn)營(yíng)商都大肆建設(shè)城市無(wú)線局域網(wǎng),就是在一個(gè)城市中部署成千上萬(wàn)的無(wú)線AP,將整個(gè)城市建成一個(gè)大的無(wú)線局域網(wǎng),這樣無(wú)論人身處何處都可以通過(guò)手機(jī)連接AP,然后訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng),不過(guò)由于Wi-Fi技術(shù)的安全性問(wèn)題,信號(hào)傳輸距離過(guò)短,信號(hào)不夠穩(wěn)定等原因,沒(méi)有完全發(fā)展起來(lái),不然Wi-Fi真有可能替代掉4G技術(shù)。即便這樣,在小型的局域網(wǎng)內(nèi)部,Wi-Fi仍是主流,Wi-Fi具有4G無(wú)可比擬的速度,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)10G甚至更高帶寬的無(wú)線技術(shù)。兩種技術(shù)互補(bǔ),相互制約,彼此都獲得了較快的技術(shù)更新和發(fā)展,都向著更高更快的方向前進(jìn)。
 
于是,我們很快看到了5G的出現(xiàn),5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),理論下行速度為10GB,下載速度可達(dá)1.25GB,是4G的100倍以上,一部高清電影,用5G網(wǎng)絡(luò)1秒鐘就能完成下載,極大地提升了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬。在2017年,國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP官方宣布了5G標(biāo)準(zhǔn)版本,各大運(yùn)營(yíng)商很快展開(kāi)了5G通信的相關(guān)測(cè)試。5G技術(shù)已經(jīng)連續(xù)兩年寫入政府工作報(bào)告,要大力推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2018年,國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商都在多個(gè)城市開(kāi)啟了5G測(cè)試的實(shí)驗(yàn)點(diǎn),基本確定要在2019年將5G技術(shù)落地,實(shí)現(xiàn)商用。政府不斷要求運(yùn)營(yíng)商降低用戶手機(jī)通信費(fèi)用,主要指的是用戶當(dāng)前普遍使用的3G/4G網(wǎng)絡(luò),運(yùn)營(yíng)商通過(guò)建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò),為那些帶寬需求旺盛的用戶提供5G網(wǎng)絡(luò),從而獲得更高的通信費(fèi)用收入,從而彌補(bǔ)3G/4G 網(wǎng)絡(luò)降低資費(fèi)的損失。世界各地也在5G的研究和商用上投入了很多資源,中國(guó)在3G/4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上趕上了其它發(fā)達(dá)國(guó)家水平,在5G上最有可能超越其它國(guó)家,成為5G實(shí)際商用的領(lǐng)頭羊,能達(dá)到這樣的高度非常不易。
 
如果你覺(jué)得未來(lái)的無(wú)線通信就是5G了,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。在Wi-Fi領(lǐng)域也有一種新技術(shù),它的速度比5G,甚至6G(理論中)還要快,那就是太赫茲技術(shù),它要比5G的通信速度還要快10倍。大家都說(shuō)5G神速,一部高清電影,4G下載要10分鐘,5G一秒鐘搞定!太赫茲比5G還快100倍,速度達(dá)50Gbps以上。其實(shí),太赫茲早在19世紀(jì)后期就被正式提了出來(lái)。太赫茲有100GHz~10THz(5G在3~5GHz頻段)的電磁輻射,波長(zhǎng)在0.03mm~3mm范圍,由于此頻段,既不完全適合用光學(xué)理論來(lái)處理,也不完全適合微波的理論來(lái)研究,所以涉及到太赫茲波段的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)非常稀少,一直被簡(jiǎn)單地劃歸遠(yuǎn)紅外線的范疇。而隨著技術(shù)的發(fā)展,電磁波波源和光源更加穩(wěn)定,太赫茲波才能夠得以有效應(yīng)用。當(dāng)然,與5G相比,太赫茲技術(shù)有很多的技術(shù)難題待解,仍是一種實(shí)驗(yàn)室技術(shù),商用還沒(méi)有預(yù)期,這是因?yàn)椋禾掌澆ㄔ诖髿鈧鬏斶^(guò)程中的頻段不夠穩(wěn)定,即使頻段得到了穩(wěn)定控制,也很難在當(dāng)前技術(shù)范圍內(nèi)找到一種合適的調(diào)制技術(shù)對(duì)波段進(jìn)行控制;還有,由于太赫茲波通信信號(hào)源載波功率較低,必須對(duì)太赫茲波進(jìn)行間接調(diào)制才能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳輸,此項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)能有效實(shí)現(xiàn);再有,雖然在理論上,太赫茲波的傳輸穩(wěn)定性很高,但是還不能夠完全滿足商業(yè)化、普及化應(yīng)用的需求。頻率不足、傳輸性能不足、調(diào)制和探測(cè)技術(shù)不成熟成為了太赫茲波通信技術(shù)發(fā)展的重大瓶頸,只有將這些技術(shù)難題全部攻克,太赫茲才能真正得到大規(guī)模實(shí)際商用。
 
未來(lái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之戰(zhàn)將在5G和太赫茲技術(shù)之間展開(kāi),從技術(shù)成熟度上來(lái)講,5G已經(jīng)走向了試商用,技術(shù)成熟度得到了提升,但速度無(wú)法與太赫茲相比。如果明天隨著5G落地,留給Wi-Fi的發(fā)展空間會(huì)越來(lái)越少,Wi-Fi原來(lái)的優(yōu)勢(shì)就是局域網(wǎng)內(nèi)帶寬高于3G/4G帶寬,5G上了之后就會(huì)超越Wi-Fi的帶寬,如果Wi-Fi不能在原有技術(shù)基礎(chǔ)上提升帶寬,Wi-Fi技術(shù)很快會(huì)壽終正寢。將太赫茲技術(shù)引入到局域網(wǎng)將是一個(gè)大膽的嘗試,雖然太赫茲更適合于太空通信,但局域網(wǎng)也可以適用,局域網(wǎng)傳輸距離短,正好適合頻段高的通信協(xié)議,讓太赫茲技術(shù)有了發(fā)揮空間。早在2004年,太赫茲就被美國(guó)評(píng)為“改變未來(lái)世界的十大技術(shù)”之一,2005年,又被日本列為“國(guó)家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首,之所以后來(lái)被5G超越,搶了風(fēng)頭,就是太赫茲技術(shù)理論太過(guò)先進(jìn),具體實(shí)現(xiàn)難度大,遲遲沒(méi)有打開(kāi)局面。可以說(shuō),和5G的競(jìng)爭(zhēng),太赫茲還不是對(duì)手,但是和6G,甚至7G還有一爭(zhēng),6G是第六代通信技術(shù),理論下載速度可達(dá)到每秒1TB。7G是第七代通信技術(shù),指的是6G+可實(shí)現(xiàn)空間漫游的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。有不少人認(rèn)為,太赫茲技術(shù)很可能成為6G/7G通信的技術(shù)基礎(chǔ),最終兩種無(wú)線技術(shù)走向融合。不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的很多技術(shù)發(fā)展到最后,都是融合的,互相制約和促進(jìn),就像人們一樣走向合作才能獲得共同發(fā)展,技術(shù)領(lǐng)域也是一樣,當(dāng)兩種無(wú)線技術(shù)區(qū)別越來(lái)越小時(shí),漸漸會(huì)走向融合。
 
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