通信工程专业导论 课件 第五章 未来通信技术.ppt

x第五章未来通信技术x目录5.16G无线通信5.2光通信5.3中微子通信5.4量子通信5.5人体通信x5.16G无线通信x一、6G无线通信1.6G的研究现状2019年，我国实现了5G的预商用后，2020年开始了大规模的商用，与此同时，对6G的初步探索也正在开启。如果说从1G到4G主要改变的是“生活”，5G将改变“社会”，那么6G相比于5G将更大程度地改变“社会”——?万物互联始于5G，发展于6G。以此可见，6G的战略重要性必将更甚于5G，未来也将成为国之重器。6G网络将构建地面无线与卫星通信集成的全连接世界，将卫星通信整合到6G移动通信中，让网络信号可以抵达任何一个偏远地方，并以超快的速度实现万物互联，让人类享受到前所未有的沉浸式场景、逼真式体验。6G移动通信网络x一、6G无线通信1.6G关键技术a.太赫兹技术6G的一个显著特点就是迈向了太赫兹时代。作为6G关键技术，太赫兹技术被业界评为“改变未来世界的十大技术”之一，发达国家将它列为频谱的科技战略制高点，美国则将它列为改变人类的前四大技术之一。b.超大规模天线技术超大规模天线技术是更好发挥天线增益，提升通信系统频谱效率的重要手段。c.网络技术有观点认为，6G网络是5G网络、卫星通信网络及深海远洋网络的有效集成。卫星通信网络涵盖通信、导航、遥感遥测等各个领域，实现空天海地一体化的全球连接。d.区块链技术和人工智能技术5G网络运营商为了优化服务，采用网络切片等技术控制和处理流量，开展用户差异化质量服务。x一、6G无线通信2.6G愿景a.能够实现全球覆盖实现此目标需要跟非地面基站，如卫星网络和无人机网络结合。b.利用更多的频谱资源对于目前的移动通信而言，使用的频段主要在6?GHz以下，目前无线电频谱的低频部分已趋近于饱和，由于频谱资源的匮乏，我们需要针对更高频段的通信技术进行研究。智能互动一、6G无线通信2.6G愿景c.引入人工智能和大数据技术未来通信技术将与人工智能、大数据技术“紧紧相依”。伴随着大数据、人工智能时代的到来，实现不同维度的能源生成、调度、存储、共享需求，实现源供给智能化的智能电网，都需要依托6G的信息通信基础设施，以超低时延、超高可靠、高速灵活的通信技术作为支撑，实现电力系统的高度精确控制。自动驾驶、全息视频会议、远程全息手术、远程智能养老、沉浸式购物、身临其境游戏等也需要在通信技术中引入人工智能和大数据。远程手术智能互动x一、6G无线通信2.6G愿景d.能拥有更好的安全性6G网络需要考虑的安全问题涉及层面更广泛，技术更先进，从应用的层面来看，涉及的数据和隐私种类更多、数据量更大、数据结构也更复杂；从网络层面来看，涉及无线空口安全、用户层完整性、用户漫游安全和基础设施安全等几个方面；从用户层看，涉及如何收集个人信息和选择信息交流的方式、如何保护个人隐私等。6G网络应能够针对安全隐患迅速做出自我决策、及时响应、避免人为干预，网络的信息安全级别也应达到更高层次。x5.2光通信x二、光通信1.基础概念光通信（OpticalCommunication）是以光波为载波的通信方式。根据不同的属性，光通信有多种分类方式。2.系统组成最基本的光通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们可以是话音、图像、数据等业务经过信源编码所得到的信号。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合在光学信道上传输的光信号。光学信道包括最基本的光纤、中继放大器等。而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，转变成电信号，最后得到对应的话音、图像、数据等信息。x二、光通信3.关键技术及应用随着我国通信技术及互联网技术的发展，人们对通信的需求不断增加，电磁波频率资源已无法满足社会发展及人们生活的需要。可见光由于具有频率高、不易被干扰、储量丰富、且无污染等优点，已逐渐被应用到通信技术中，可见光无线通信技术也就应运而生。可见光通信智能交通与可见光通信x二、光通信4.未来的挑战我国十分重视光通信器件的研发，通过国家技术发展计划安排专题，组织技术攻关，跟踪国际先进技术等措施的实施，极大地推动了光通信器件的研究开发和产业化工作。随着光器件产业逐渐向中国转移，光通信行业基础设施建设进一步加快，中国已成为全球光电元器件的重要生产销售基地。然而，在光通信市场和系统设备商大放光彩的背后，却隐藏着我国光通信产业大而不强、产业链发展不均衡的一面。因此，光通信产业发展前景巨大。x5.3中微子通信x三、中微子通信1.基本概念中微子于1930年