進入21世紀移動通信快速發展,無線網絡覆蓋已從傳統的"2G+3G"演變為今天的"4G+5G";在無線網絡中部署了不同類型的小(覆蓋)基站、無人機(作為基站或用戶設備),超密集網絡中承載著大量的移動終端。新技術標準的應用為無線網絡管理帶來,尤其是對于切換和移動性新挑戰。而這些問題無線論是對網絡還是終端用戶都至關重要,因為其后果會涉及移動通信的性能和可靠性。目前移動通信面臨“多頻、高頻和海量連接”三大挑戰; 一、多頻挑戰 由于頻譜資源非常有限移動通信流量對頻率的需求大幅增加這給無線通信帶來重大挑戰,目前使用的頻段有三類:
無線通信當不同信道類型使用相同頻段的頻率時就可能導致干擾;如網絡運營商決定針對新技術使用同一頻率,通常會產生相互干擾問題。每個頻段都有其特性和用途,特別是針對多通道問題需要采用不同解決方案處理“干擾與傳播”。 二、高頻挑戰涉及mmWave(毫米波)和THz(太赫茲)頻率啟用。盡管高頻頻段可創建高容量網絡,然而高頻段表現出明顯的強路徑損耗、增加的大氣和雨水吸收以及靠近障礙物的低衍射,因此它僅可在小范圍內使用。特別是隨著衰落的加劇,測量信號將出現一定的誤差,導致切換成功率降低和不必要的切換,這將極大地影響用戶的通信體驗。 THz(太赫茲)是將在6G中引入的新頻段,其可以利用巨大的頻譜大幅提高通信容量,為解決容量需求和頻譜不足之間的問題提供機會。而THz在傳播損耗、移動跨小區、較短波長和切換方面會帶來了許多挑戰。 三、海量連接挑戰據測算到2027年全球5G無線用戶可能增長44億,占所有移動用戶的48%。萬物互聯應用平臺上每天將承載數十億的終端,這使其成為連接應用程序的重要工具;其中移動設備大規模增長、智能手機和物聯網組件(如可穿戴設備和傳感器)均通過互聯接入無線網絡。在很少甚至不需要人工干預的情況下,這些物聯網設備可以相互連接并共享信息;而流量的增加與物聯網設備的使用量成正比,數量穩步上升。這些將導致支持為多頻段設備(如WiFi和4G/5G網絡)間兼容、切換(HO)帶來巨大的挑戰! |
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