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详解5G的六大关键技术

2014-02-23 00:01
苏子言岁月
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  编者按:2013年12月,我国第四代移动通信(4G)牌照发放,4G技术正式走向商用。与此同时,面向下一代移动通信需求的第五代移动通信(5G)的研发也早已在世界范围内如火如荼地展开。5G研发的进程如何,在研发过程中会遇到哪些问题?本版将从即日起陆续刊发“5G发展系列报道”,敬请关注。

  在移动通信的演进历程中,我国依次经历了“2G跟踪,3G突破,4G同步”的各个阶段。在5G时代,我国立志于占据技术制高点,全面发力5G相关工作。组织成立IMT-2020(5G)推进组,推动重大专项“新一代宽带无线移动通信网”向5G转变,启动“5G系统前期研究开发”等,从5G业务、频率、无线传输与组网技术、评估测试验证技术、标准化及知识产权等各个方面,探究5G的发展愿景。

  在5G研发刚起步的情况下,如何建立一套全面的5G关键技术评估指标体系和评估方法,实现客观有效的第三方评估,服务技术与资源管理的发展需要,同样是当前5G技术发展所面临的重要问题。

  作为国家无线电管理技术机构,国家无线电监测中心(以下简称监测中心)正积极参与到5G相关的组织与研究项目中。目前,监测中心频谱工程实验室正在大力建设基于面向服务的架构(SOA)的开放式电磁兼容分析测试平台,实现大规模软件、硬件及高性能测试仪器仪表的集成与应用,将为无线电管理机构、科研院所及业界相关单位等提供良好的无线电系统研究、开发与验证实验环境。面向5G关键技术评估工作,监测中心计划利用该平台搭建5G系统测试与验证环境,从而实现对5G各项关键技术客观高效的评估。

  为充分把握5G技术命脉,确保与时俱进,监测中心积极投入到5G关键技术的跟踪梳理与研究工作当中,为5G频率规划、监测以及关键技术评估测试验证等工作提前进行技术储备。下面对其中一些关键技术进行简要剖析和解读。

  关键技术1:高频段传输

  移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持5G容量和传输速率等方面的需求。

  高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势,业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点,但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。

  监测中心目前正在积极开展高频段需求研究以及潜在候选频段的遴选工作。高频段资源虽然目前较为丰富,但是仍需要进行科学规划,统筹兼顾,从而使宝贵的频谱资源得到最优配置。

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