5.5G网络时代即将到来

文/王令朝

如今,人们已经很难离开手机了,而手机的功能大多要通过通信网络来实现。2019年11月1日,5G网络开始投入商用,人们由此感受到了高速网络的便捷性。最近,5.5G网络成了人们关注的热门话题之一。那么,与5G网络相比,5.5G网络有什么优势呢?

5.5G网络的由来
移动通信技术差不多是每隔十年升级一代。因此,整数代与整数代之间,技术差异特别大,这时就需要对中间阶段的技术进行命名,以显示其和前代、后代的区别。实际上,这种做法早在2G网络升级到3G网络时就开始了:GPRS网络曾被称为2.5G网络,它介于2G的GSM网络和3G的UMTS网络之间。
在LTE网络出现时,因为技术指标没有达到国际电信联盟(ITU)对于4G网络的技术要求,所以LTE网络也被称为3.5G网络。在5G网络诞生之前,行业里也曾出现过4.5G网络,只是持续时间很短,没有给人们留下深刻印象而已。因此,在5G网络增强版(5G-Advanced)出现之时,人们沿用了以往的习惯做法,将其命名为5.5G网络。

5.5G网络的关键技术
自从5G网络投入商用以来,用户体验并不是很好,这是因为用户没有感到它与4G网络的明显差异。那么,5.5G网络增加了哪些可解决用户体验问题的关键技术呢?
首先,5.5G网络进一步提升了通信速率。速率是通信网络的第一指标,也是人们重点关注的对象。目前5G网络的速率优势,是用频谱带宽换来的。为了提高5.5G网络的速率,通信专家采用动态频谱共享和载波聚合等举措,把现有的频谱“盘活”,把3G网络和4G网络的频谱灵活地借用到5G网络上,甚至还把主意打到了Wi-Fi网络的频段上,借用Wi-Fi网络的2.4吉赫和5吉赫的免费频段,从而让5G网络演化为5.5G网络。
其次,5.5G网络解决了5G网络的时延问题。通信专家采取的主要措施是在帧和时隙上做文章。帧定义了数据和控制信息在位流中的格式。在异步通信中,帧是由起始位和停止位来分隔的;在同步通信中,帧是由时间来分隔的。通信专家把5.5G网络中的帧变得更小、更灵活,这样就可以减少时延。另外,为了更灵活地实现上行、下行不同信息量传输频谱的需求,他们采用了灵活的频分和时分方案,例如“下行频分,上行时分”等,使灵活性达到极致,让使用者体验到更大速率、更小时延的通信网络。

5.5G网络还需解决的问题
目前,5.5G网络还在研发之中,尚未投入商用。有一些技术难题,还需通信专家去攻克。
首先,要开发更强的天线。随着5.5G网络频段的扩展,其空间传播的损耗也会随之急剧增加,想要弥补这个损耗,就必须要建造比现在大规模天线阵列更强的超大规模天线阵列,其中,振子要达到700个甚至1000个以上,通道数要达到192个以上。天线中的振子数量越多,波束赋形就越厉害,可以把电波压缩得扁扁的,就能增强其覆盖距离。
其次,要增强核心网的功能。核心网位于网络子系统内,它的主要作用是把用户的呼叫请求或数据请求接续到不同的网络上。在5.5G网络子系统中,核心网功能的增强可依靠“云网融合”“云网一体”和边缘计算。边缘计算是云计算算力的下沉,它给运营商打开了一个全新世界的大门,让运营商认识到在网络的各个节点上都可以部署算力。边缘计算可以满足众多低时延、大带宽场景的要求,发展前景十分广阔。
再次,要将人工智能应用到5.5G网络中。人工智能在无线接入网、承载网、核心网都有一定位置,也是现在通信行业研究的热点。为了开发5.5G网络,通信企业会加强对人工智能的投入力度,有的是为了实现更强的算法,提升网络技术指标,改善用户体验;有的是为了建立模型、优化网络,实现网络自主管理、自主故障处理,减少网络运维成本;也有的是为了节能省电,判断负荷变化,动态调整功率。
另外,要发展无源物联网技术。它是一种终端不带电源,通过网络去“照射”终端,让终端像公交卡一样感知网络的“照射”,并做出同步反应,从而反馈用户所需的各种各样的数据,它具有低成本、零功耗、易部署的优点。比如,零售业的所有零售商品都可以配备无源物联网终端,从而让商家实现对商品的全方位管理。

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