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“科学家来啦”第四期:打破瓶颈,互联网与通信技术的未来趋势
时间:2014-12-04 15:52来源:科技部人才中心
如果说互联网是应用,通信更像是管道,陈巍教授认为,移动互联网正在深刻改变人们的生活,移动互联网的基础就是通信,通信就是把管道建好,然后在让各种应用在上面飞快地跑起来。

互联网与通信技术的未来趋势是什么?移动互联网的发展遇到了什么瓶颈?如何用无线光通讯解决这些问题?11月29日下午,科技部人才中心与清控科创集团合办的“科学家来啦”活动在中关村创业大街Binggo Cafe举办。清华大学教授陈巍、北京邮电大学教授冯志勇、中国科学院光电研究院副研究员王斌三位科学家,围绕移动互联网与通信技术新趋势的主题做了精心的分享。


陈巍:打破移动互联瓶颈,创新大有可为

如果说互联网是应用,通信更像是管道,陈巍教授认为,移动互联网正在深刻改变人们的生活,移动互联网的基础就是通信,通信就是把管道建好,然后在让各种应用在上面飞快地跑起来。通信的两个最关键要素就是稳定和可靠,比如,我们在网上看足球赛直播,或在手机上看火箭发射转播,影像质量一般会比较差,这些都是阻碍互联网深层次应用和发展的问题。

做任何的技术创新都有门槛。未来,解决互联网应用的问题,除了创新、创业,还有就是创意,如何在移动互联网环境下更好地实现人机交互,实际上包含了界面设计等创意问题,这是科学,也是艺术。《道德经》上讲,“道生一,一生二,二生三,三生万物”,这句话现在来说,也就是学科的发展,总是到了一定瓶颈就会爆发,移动互联网已经到了这个瓶颈时期,只要打破人和互联网交互的瓶颈,无论是科学理论,还是技术突破,就会爆发,业务量就会猛增。


冯志勇:5G网络与传统无线网络最大区别是以高流量为目标

移动通信在高速发展,4G网络正在商用,5G网络也被提上了日程。在全球范围来说,经历了1G、2G、3G、4G,而我们正在做5G,很多人质疑,现在用4G已经足够了,为何现在就做5G?冯志勇教授表示,目前中、日、韩和欧洲都在研究5G,我们现在用4G,因为4G的用户还没有那么多,ITU预测,2020年移动业务流量将是2010的1000倍。以后用户猛增了,有可能就会不够用了。移动通信是国家战略性新兴产业的重要支柱,频谱资源作为无线移动通信发展的前提,已成为国家发展的重要战略资源。

5G网络与我们传统无线网络最大的区别就是他以高流量密度为目标,传统网络则是以覆盖为目标。形象的说,传统网络是横向发展,而5G就是向纵深发展。所谓纵深就是在流量上出现大动态变化。正因为此,我们中国的IMT-2020推进组提出了5G的需求。而这有六个方面,其中一个关键的方面就是流量密度要增加一千倍,达到10Tbps/km2。对于这样的高流量密度会带来什么问题,以北邮的校园为例来做一个估计,5G网络要达到这样一个密度,它的平均基站间距要缩短到34米。而根据我们对现网的分析,北邮校园2G、3G、4G的平均站间距是300米。从300米到34米,势必会引起异构网络基站的密集部署。

如何提高网络智能管控水平呢?首先,需要对业务分布、用户行为规律进行挖掘和认知。其次,需要研究支持智能管控的新架构,并研究多域资源认知及智能管控新技术。最后,通过搭建试验系统,验证智能管控的效率和效果得到提升。


王斌:无线光通信,解决通信的爆炸式增长

在人员密集的会议,大家拿出手机,同时拨打电话,可能打不出去,为什么?频谱对应的带宽不够,导致通信失效。王斌副研究员表示,人类信息的传播,从狼烟烽火、灯火导航,发展到今天基于新型LED半导体器件的无线光通信。在无线光通信领域,有机会通过另外一个通道,解决通信的爆炸式增长,以及频谱短缺的问题。无线光通信的超宽光谱、免频谱许可、抗电磁干扰的优势,使其将在移动通信网、城市局域网、空间卫星通信大有作为,此外,在国防安全、资源探测等方面也有广阔的应用空间。

无线光通信都用哪些用途呢?未来,在城市上空,可以依托氦气球平台在高空和低空建设一个浮空的通信基站,通过这个基站,实现人、机、物交互的物联网。此外,光通信在室内可实现精确到厘米级别的定位,在超市、地铁、隧道、商场、大楼、车位导引等都有广泛应用。再有,北京举办一些大型赛事,会用到电视台转播车,但转播车的辐射非常强,还得租用卫星频道,使得周围的通信都受到干扰。如果采用了光通信,可以免去租用卫星频道,干扰小,信号能直接传回电视台。

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