7-16GHz 地面移动无线通信系统
无线技术的发展首先取决于可以使用的频谱资源。数据使用量的增加和无线连接的增长已经并将继续对频谱带宽提出越来越高的要求。对于移动运营商来说,最理想(某些时候甚至是唯一可接受的)的情况是在其运营的区域内独占频谱资源。并且,在这些频段上,他们可以支持足够高的无线电发射功率,以确保网络的高容量和高可靠性。对网络容量需求的增长促使人们不断探索如何重新利用7-24 GHz的无线电频谱资源,尤其是7-16 GHz的频段。该频段在无线电导航、无线电定位和卫星应用中具有重要用途。世界各地的政府机构大多使用这一频段,甚至将其作为专用频段,这使问题变得更加复杂。
若要确保移动无线网络在7-16 GHz 频段正常工作,就必须认真考虑如何共享部分频谱资源的问题。而频谱共享机制涉及复杂的政策和技术,因此两者都备受关注。即使是将这一频率范围中的部分频段专门留给商用无线网络使用,更高的传播损耗也会需要各方投入更多精力来应对繁重的技术工作任务。若要解决接收机信噪比较低的问题,最显著的方法就是缩小信号的覆盖范围。不过,由于无线电台站的购置成本高以及在更多蜂窝网络之间增加高密度回程连接所带来的挑战,这在经济适用性上对于移动运营商而言并不可行。因此,研究如何利用先进的集成无线电和天线系统来克服上述挑战至关重要(请参考下文中的新一代MIMO部分)。
人工智能
新一代MIMO
Open RAN
无线接入网(RAN)指的是无线通信系统中连接移动终端设备(如智能手机)与基站之间的传输网络。在5G网络出现之前,RAN是一个封闭的架构,少数几家大型网络设备制造商都使用自己的专有网络设备。然而,将 RAN 的数字部分虚拟化(在高性能通用服务器上运行的软件实体)的想法促使业界共同努力将由此带来的RAN系统功能拆分(无线电单元、数字单元、集中单元)标准化,同时在这些架构组件之间也实现接口的标准化。这种O-RAN (开放式无线接入网络)架构带来了新的概念,包括 RAN 功能的智能控制(RAN 智能控制器或 RIC),这其中 ML 已经在一定程度上得到了应用。许多人认为,O-RAN(和其他开放标准)是实现 6G 的必由之路。因此在该领域,业界正在开展进一步的工作,以便推动这些概念的迭代升级。
毫米波技术(用于5G网络的24-71 GHz频段)
地面和非地面网络的融合
从发射端到接收端的距离高达数百公里(而不是数百米) 需要管理多个不同网络之间的数据传输 需要进行干扰管理,因为传输方向增加了一个维度(几乎没有手机信号塔会将信号直接向上或者向下发射,而且所有标准化的无线电信道模型都只有二个维度)
这是一个令人振奋的领域,虽然卫星公司的商业模式似乎显而易见(相同的基础设施,更多的用户),但对于管理地面网络的移动运营商来说,却不那么清晰。
集成传感与通信(ISAC)
然而,适合用于数据通信的信号并不一定适合用于传感。此外,如果传感和通信可以使用完全相同的信号,也不能保证实现传感所需的信号理想方向与系统传输所需的电磁波信号的方向一致。因此,在技术层面执行的工作意味着除了要应对来自多个基站和移动设备的复杂传感干扰之外,还要应对多重挑战。这方面的商业模式并不明显,因此这项技术的最终效用还有待观察。
第三,下面这些课题仍然会受到科研界的关注,但其商用的可能性会更加不明朗。
智能超表面
亚太赫兹技术(频率超过100 GHz)
关于是德科技