移动通信技术发展史及测试需求有哪些?

移动通信技术发展史及测试需求有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/06/27 09:20

纵观移动通信的发展史,可以发现通信技术约以 10 年为一代向前演进。

衡量通信制式重要因素之一的速率,从 GSM 的百 kbps、WCDMA 的十几兆,到LTE的几百兆,再到如今的 5G 的 Gbps 以上。移动通信速率极大提升的背后是技术的演进,更高的频率,更大的带宽,高阶的调制方式,MIMO 多天线技术等,而网络架构和信令流程也在这个过程中不断优化和发展。

随着 5G 网络的建设和普及,6G 已经提上日程。6G 的目标网络性能有了极大的提高:峰值传输速率将达到 1Tbps,室内定位精度10 厘米,室外1 米,时延小于 0.1ms,可靠性达到 99.99999%,连接密度每立方米万级以上等。为达到预期网络性能,6G 需要全新的技术引入,例如超大规模MIMO、太赫兹、智能超表面、空天地一体化等。同时,通信技术的演进也对测试测量技术和仪器仪表提出了极大的挑战。

超大规模 MIMO :被广泛认为是 6G 潜在关键技术之一,这项技术充分利用空间多样性来改善系统的容量、能源效率和频谱效率。 考虑到 6G 信道数量必不可少的大量增长以及可能的高波段使用,超大规模MIMO 测试测量方法需要在射频通道数、基带处理、测试时间和成本之间找到一个合理的平衡点,比如使用 OTA 测试来代替电缆的传导测试。而OTA需要测试设备结合暗室来进行,这对暗室的尺寸是非常大的考验。如想使用远场定义范围内的暗室,暗室尺寸会变的非常巨大,导致测试成本急剧增加。为此,可能需要考虑更现实可行的方案,比如紧缩场天线测试技术。

太赫兹通信 :太赫兹是指频谱在 0.1~10THz 之间的电磁波,是一种介于微波与光波之间的全新频段。太赫兹通信频谱资源丰富、传输速率高(Tbps 级),是未来移动通信中可能采用的优势型宽带无线接入通信技术。此外,太赫兹通信还具波束窄、方向性好、抗干扰能力强、穿透性强、能量效率高等特点。考虑到太赫兹通信系统 Tbps 量级的传输速率,将对高速率、大带宽信号的测量带来极限挑战。此外,为了实现信道表征与度量,还需针对太赫兹通信不同场景进行信道测量与建模,建立精确实用化的信道模型,这也对信道探测与仿真提出了新的要求。

可见光通信:可见光通信指利用 400-800THz 频谱的高速通信方式,具有免授权、高保密、绿色辐射等特点,适合于室内场景、空间通信、水下通信等特殊场景以及医院、加油站等电磁敏感场景。

智能超表面 :智能超表面采用可编程超材料,通过主动智能调控,形成幅相、极化可控的电磁场,实现对无线传播环境的主动控制。 超表面材料物理模型与设计如何有效评估、信道状态信息如何获取及探测、波束赋形如何精确刻画、AI 使能设计如何更加有效,这些参数性能都需要新的测量方法及仪器支撑。

空天地一体化 :空天地一体化网络主要包括不同轨道卫星构成的天基、各类空中飞行器构成的空基以及卫星地面站和传统地面网络构成的地基三部分,是天基、空基、陆基网络的深度融合,需构建统一终端、统一空口协议和组网协议的服务化网络架构,满足天基、空基、陆基等各类用户随时随地的接入与应用。星地一体融合组网后所需的测试体系需要将卫星通信与移动通信两个领域的测试测量需求融合,测试的对象涉及移动通信设备、卫星设备、终端芯片。同时,网络化的空间测量需求将逐步凸显,未来需要在有限的物理资源和多种网络空间协同下构建有效的评估网络及设备性能的仪器仪表及测试体系。

参考报告

中国移动研究院-信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书.pdf

中国移动研究院-信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书。为加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济的深度融合,近年来网络强国、数字中国战略深入实施,信息通信行业与国民经济和社会发展多领域的融合不断深入。作为推动国家数字经济发展的中坚力量,未来几年信息通信行业迈入了高质量发展的关键时期。为进一步支撑建立高速泛在、集成互联、智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施体系,促进信息通信行业的高质量发展,仪器仪表是基础的基础、先行的先行。作为技术和标准验证的双载体,信息通信测试仪器仪表在科学技术研究、标准创新、产品研发、生产制造、商用验证、计量认证等全产业环节中广泛使用,是信息通信产业技术演进和落地的实体标准。...

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