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未來無線網絡通信技術之戰

網絡 通信技術
未來的無線網絡通信技術之戰將在5G和太赫茲技術之間展開,從技術成熟度上來講,5G已經走向了試商用,技術成熟度得到了提升,但速度無法與太赫茲相比。

無線通信與我們的工作生活關系密切,大家都用手機,必然離不開無線網絡。

手機上網可以有兩種方式:

  • 一種是通過3G/4G網絡通信,通過核心網訪問到互聯網,3G指的是第三代移動通信技術,4G指的是第四代移動通信技術,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據和高質量的音視頻數據,現在的手機應用能如此發達,人們已經離不開手機,這和高速發展的無線通信網密不可分;
  • 另一種是通過無線局域網來訪問互聯網,無線局域網技術的典型代表就是IEEE802.11,我們常說的Wi-Fi技術,早在1997年就形成了標準。其實,這些年Wi-Fi技術一直也在進步,無線帶寬一直在擴寬,前兩年很多城市和運營商都大肆建設城市無線局域網,就是在一個城市中部署成千上萬的無線AP,將整個城市建成一個大的無線局域網,這樣無論人身處何處都可以通過手機連接AP,然后訪問互聯網,不過由于Wi-Fi技術的安全性問題,信號傳輸距離過短,信號不夠穩定等原因,沒有完全發展起來,不然Wi-Fi真有可能替代掉4G技術。即便這樣,在小型的局域網內部,Wi-Fi仍是主流,Wi-Fi具有4G無可比擬的速度,現在已經出現10G甚至更高帶寬的無線技術。

兩種技術互補,相互制約,彼此都獲得了較快的技術更新和發展,都向著更高更快的方向前進。

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于是,我們很快看到了5G的出現,5G是第五代移動通信技術標準,理論下行速度為10GB,下載速度可達1.25GB,是4G的100倍以上,一部高清電影,用5G網絡1秒鐘就能完成下載,極大地提升了無線網絡帶寬。

在2017年,國際通信標準組織3GPP官方宣布了5G標準版本,各大運營商很快展開了5G通信的相關測試。5G技術已經連續兩年寫入政府工作報告,要大力推動5G產業發展。2018年,國內三大運營商都在多個城市開啟了5G測試的實驗點,基本確定要在2019年將5G技術落地,實現商用。政府不斷要求運營商降低用戶手機通信費用,主要指的是用戶當前普遍使用的3G/4G網絡,運營商通過建設5G網絡,為那些帶寬需求旺盛的用戶提供5G網絡,從而獲得更高的通信費用收入,從而彌補3G/4G 網絡降低資費的損失。

世界各地也在5G的研究和商用上投入了很多資源,中國在3G/4G網絡建設上趕上了其它發達國家水平,在5G上最有可能超越其它國家,成為5G實際商用的領頭羊,能達到這樣的高度非常不易。

如果你覺得未來的無線通信就是5G了,那就大錯特錯了。在Wi-Fi領域也有一種新技術,它的速度比5G,甚至6G(理論中)還要快,那就是太赫茲技術,它要比5G的通信速度還要快10倍。大家都說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50Gbps以上。其實,太赫茲早在19世紀后期就被正式提了出來。太赫茲有100GHz~10THz(5G在3~5GHz頻段)的電磁輻射,波長在0.03mm~3mm范圍,由于此頻段,既不完全適合用光學理論來處理,也不完全適合微波的理論來研究,所以涉及到太赫茲波段的研究結果和數據非常***,一直被簡單地劃歸遠紅外線的范疇。而隨著技術的發展,電磁波波源和光源更加穩定,太赫茲波才能夠得以有效應用。

當然,與5G相比,太赫茲技術有很多的技術難題待解,仍是一種實驗室技術,商用還沒有預期,這是因為:太赫茲波在大氣傳輸過程中的頻段不夠穩定,即使頻段得到了穩定控制,也很難在當前技術范圍內找到一種合適的調制技術對波段進行控制;還有,由于太赫茲波通信信號源載波功率較低,必須對太赫茲波進行間接調制才能夠實現信息傳輸,此項技術還沒能有效實現;再有,雖然在理論上,太赫茲波的傳輸穩定性很高,但是還不能夠完全滿足商業化、普及化應用的需求。頻率不足、傳輸性能不足、調制和探測技術不成熟成為了太赫茲波通信技術發展的重大瓶頸,只有將這些技術難題全部攻克,太赫茲才能真正得到大規模實際商用。

未來的無線網絡通信技術之戰將在5G和太赫茲技術之間展開,從技術成熟度上來講,5G已經走向了試商用,技術成熟度得到了提升,但速度無法與太赫茲相比。

如果明天隨著5G落地,留給Wi-Fi的發展空間會越來越少,Wi-Fi原來的優勢就是局域網內帶寬高于3G/4G帶寬,5G上了之后就會超越Wi-Fi的帶寬,如果Wi-Fi不能在原有技術基礎上提升帶寬,Wi-Fi技術很快會壽終正寢。將太赫茲技術引入到局域網將是一個大膽的嘗試,雖然太赫茲更適合于太空通信,但局域網也可以適用,局域網傳輸距離短,正好適合頻段高的通信協議,讓太赫茲技術有了發揮空間。

早在2004年,太赫茲就被美國評為“改變未來世界的十大技術”之一,2005年,又被日本列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首,之所以后來被5G超越,搶了風頭,就是太赫茲技術理論太過先進,具體實現難度大,遲遲沒有打開局面。可以說,和5G的競爭,太赫茲還不是對手,但是和6G,甚至7G還有一爭,6G是第六代通信技術,理論下載速度可達到每秒1TB。7G是第七代通信技術,指的是6G+可實現空間漫游的衛星網絡。

有不少人認為,太赫茲技術很可能成為6G/7G通信的技術基礎,最終兩種無線技術走向融合。不難發現,現在的很多技術發展到***,都是融合的,互相制約和促進,就像人們一樣走向合作才能獲得共同發展,技術領域也是一樣,當兩種無線技術區別越來越小時,漸漸會走向融合。

責任編輯:趙寧寧 來源: 企業網D1Net
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