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盘点:2015年无线领域十大热门新技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-01  来源:中兴通讯
  移动互联网和物联网,正以前所未有的速度发展,从而使移动数据业务呈爆炸性增长。在未来的技术演进中,更丰富的通信模式、更好的用户体验,更广泛的应用拓展,都是重要的发展方向。为了应对海量流量的挑战,移动网络正向“无容量限制的无线网络”,即 “大管道”方向发展,技术不断取得突破。在面向未来的无线技术演进中,适应应用场景、满足用户体验成为决定因素。
 
  下面就随我一起来盘点无线领域最为的关注十大热点新技术,与业界广大朋友共同交流。
 
  一、新多址接入方式
 
  未来5G应用已经聚焦到移动宽带和物联网,对广覆盖、高容量、低时延、海量连接提出更高需求,5G势必需要引入新的多址接入方式。较之目前主流无线通信系统中的各种正交/准正交多址方案(TDMA/CDMA/OFDMA),中兴通讯首推的新多址技术MUSA(Multi-User Shared Access)基于更先进的非正交多用户信息理论。
 
  MUSA上行接入通过创新设计的复数域多元码以及基于串行干扰消除(SIC)的先进多用户检测,让系统在相同时频资源上支持数倍用户数量的高可靠接入;并且可以简化接入流程中的资源调度过程,因而可大为简化海量接入的系统实现,缩短海量接入的接入时间,降低终端能耗。MUSA下行则通过创新的增强叠加编码及叠加符号扩展技术,提供比主流正交多址更高容量的下行传输,并同样能大为简化终端的实现,降低终端能耗。
 
  二、新编码调制与链路自适应技术
 
  面对5G的核心需求,传统链路自适应技术已经无法满足,而新的编码调制与链路自适应技术可以显著地提高系统容量、减少传输延迟、提高传输可靠性、增加用户的接入数目。中兴通讯提出了软链路自适应(soft link adaptation,SLA)、物理层包编码(physical layer packet coding,PLPC)、吉比特超高速译码器技术(Gbps high speed decoder,GHD)等。
 
  软链路自适应技术提高了信道预测和反馈方法的准确性,解决了开环链路自适应OLLA的周期较长、干扰突发对性能的影响,以及5G各种新场景对QoS的差异化需求(低延迟/超可靠/高吞吐量/高速移动)等问题。物理层包编码技术可以有效解决大数据包与小编码块之间的矛盾。吉比特超高速译码器技术可以显著地提高单用户的速度,满足5G支持超高速用户数据速率的要求。
 
  三、多天线技术(Massive MIMO)
 
  目前无线网络流量已呈现爆炸式增长,提升无线网络容量的方法主要包括:提升频谱效率、提高网络密度、增加系统带宽、智能业务分流等。其中大规模天线阵列技术获得越来越多的关注。
 
  大规模天线阵列的基本特征,就是通过在基站侧配置数量众多的天线阵列(从几十至几千),获得比传统天线阵列(传统天线阵列数不超过8个)更为精确的波束控制能力,然后通过空间复用技术,在相同的时频资源上,同时服务更多用户来提升无线通信系统的频谱效率。大规模天线阵列可很好地抑制干扰,带来巨大的小区内及小区间的干扰抑制增益,使得整个无线通信系统的容量和覆盖范围进一步提高。
 
  大规模天线阵列技术优势明显,但如何在现实约束条件下充分挖掘其潜在的巨大增益亟待深入研究,特别是信道信息获取、天线阵列设计、码本设计等关键技术的研究,中兴通讯在相关技术领域取得了一定优势,2014年11月中兴通讯携手中国移动,成功完成全球首个128天线Massive MIMO外场预商用测试。
 
  四、高频通信
 
  目前无线通信6GHz以下频谱已经十分拥挤,可用带宽有限,而30GHz~300GHz有大量的可用频谱,这些频谱对无线通信极具吸引力。毫米波频段相对于现有的蜂窝网载频其传输损耗大。由于高频波长短,单位面积上发送机和接收机可以配置更多的天线获得更大的波束成形增益,来补偿额外的路径损耗。
 
  采用高增益天线的基站,在获得权值前,无法利用优选波束覆盖到接收端,终端测量不准,通信双方不能以优选波束权值进行数据通信。移动环境对准高增益的窄波束困难,若不实现最优波束识别,终端无法完成小区驻留或勉强驻留小区但传输质量差,与5G网络的高速率预期相悖。因此波束识别、跟踪是高频通信的关键问题。需在在高频通信系统加入波束发现过程,使得基站和终端得以发现对方,利用优选波束进行高数据量通信。

  五、无线回传
 
  有线backhaul使密集部署的成本变得不可接受,而且会大大限制基站部署的灵活性。微波作为backhaul需要额外的频谱资源,并且增加了传输节点的硬件成本。在有遮挡时,微波的信道质量将受到严重影响,这限制了站址的选择,降低了部署的灵活性。
 
  Self-backhaul使用与接入链路相同的无线传输技术和频率资源,解决了有线backhaul及微波backhaul存在的问题。但Self-backhaul消耗了接入链路的可用资源,限制了网络容量的进一步提高。因此,Self-backhaul容量增强是UDN的一个重要研究方向。
 
  增强Self-backhaul容量的技术手段包括:利用多天线技术进一步扩展空域自由度;通过接收端协作增强接收能力;利用内容感知技术挖掘相同的服务请求,通过多播/广播提高资源使用效率;backhaul链路与接入链路间动态资源分配。
 
 
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