美國麻省理工學院《技術評論》雜志網站12月9日在報道中指出，第5代移動通訊技術(5G)將見證作為通訊網絡基本組成部分的“蜂窩”的終結。

第4代移動通訊技術(4G)似乎剛剛迎來熱潮，但所謂的4G技術其實早在2006年就已經出現，現在，美國、歐洲和亞洲的超級大都市里也隨處可見。如此說來，一向喜新厭舊的移動通訊專家們開始思考下一代革新也就毫不奇怪了。那么，5G網絡會是個什么樣子呢?

《技術評論》雜志為此采訪了在阿爾卡特朗訊公司貝爾實驗室工作的弗德里克·博卡迪和其他專家，從他們那兒獲得了一些對未來5G網絡有趣的暢想和思考。這些業(yè)界大咖目前都專注于研究那些最有可能對下一代移動通訊技術帶來顛覆性、創(chuàng)新性影響的技術。他們指出，目前一些方興未艾的技術或許會成為塑造未來5G網絡的生力軍，而且，這些技術也會促使我們重新思考網絡的本質以及設備使用網絡的方式。

“蜂窩”出局 設備上位

這些專家們指出的第一項顛覆性技術將改變無線電通信網必須由集中在基站的“蜂窩”組成的觀點。在目前的網絡中，手機通過與本地基站建立一個上行鏈路(uplink)和一個下行鏈路(downlink)而連接到網絡上，從而實現移動通訊。

但這一點很可能即將發(fā)生變化。這些專家指出，有一種可能性與日俱增，那就是，未來的5G網絡將會依靠很多不同頻率的波段來工作，這些波段以不同的速度攜帶信息，并擁有迥然不同的傳播特性。因此，一個設備或許會使用某個波段作為高速的上行鏈路，而以另一個波段作為較低速度的下行鏈路，或者相反。換句話說，網絡將根據設備在某個瞬間的數據需求而發(fā)生變化。

與此同時，僅僅同其他設備(例如給服務器發(fā)送數據的傳感器)通訊的新設備不斷涌現，這些設備有能力決定什么時候以及如何最高效地發(fā)送數據。這會讓網絡從以蜂窩為中心變?yōu)橐栽O備為中心。

博卡迪說：“我們的愿景是，移動網絡以蜂窩為中心的架構進化成以設備為中心的架構：給定的設備(人或者機器)能通過幾套不同的節(jié)點交換大量信息從而實現通訊。”

毫米波傳輸 小即是美

另一項顛覆性新技術將是除了使用目前的微波傳輸外，還使用毫米波傳輸。博卡迪等專家表示，通常認為毫米波頻率范圍為26.5吉赫茲(GHz)到300吉赫茲，帶寬高達273.5吉赫茲，超過從直流到微波全部帶寬的10倍。這在頻率資源緊張的今天無疑極具吸引力。另外，和微波相比毫米波元器件的尺寸要小得多，因此毫米波系統(tǒng)更容易小型化。

聽上去很美，是不是?但事情并非那么簡單。使用毫米波的主要問題在于其傳播特性——當毫米波信號在設備和發(fā)射器之間傳播時，更容易被建筑物、惡劣的天氣甚至人所阻擋。

但科學家們表示，或許可以用先進的傳輸技術來緩解這個最嚴重的問題，例如使用定向(智能)天線等，當信號受阻時，其可以實時轉換?？茖W家們表示：“信號傳輸并非一個不可逾越的挑戰(zhàn)。”

多輸入—多輸出 既快又好

接下來一個顛覆性的技術是目前發(fā)展勢頭非常迅猛的多輸入—多輸出(MIMO)技術。由于MIMO可以在不增加帶寬或總發(fā)送功率耗損的情況下大幅增加系統(tǒng)的數據吞吐量及傳送距離，使得此技術于近幾年頗受矚目。

MIMO的核心概念為利用多根發(fā)射天線與多根接收天線所提供的空間自由度來有效提升無線通信系統(tǒng)的頻譜效率，以提升傳輸速率并改善通信品質。借用這一技術，基站將配備多根天線，能同時傳輸很多信號。而且，一臺設備可能也擁有多根天線，可以一次接收并傳輸多個信號，從而顯著提高網絡利用其頻譜的效率。

然而，這就意味著人們將需要更大的天線，這些天線或許會布滿城市摩天大樓的表面，在摩天大樓很多的現代城市，這一點還不是問題，但在一些老舊城市，就很難做到了。

拋棄網絡 直接通訊

更加智能的設備應該也有助于塑造未來的網絡?，F在的通訊網絡中，基站給信號制定路線，而智能設備則會直接做這件事情，其會在很多不同的選項之間做出選擇。對于現代智能手機來說，這一點或許比較容易做到。

這些科學家們所說的最后一項顛覆性技術，是設備根本不需要使用網絡就可以相互通訊。博卡迪解釋說，例如，一個傳感器網絡或許擁有一萬個傳輸溫度數據的設備，如果這些設備之間能彼此傳輸信息而不需要通過基站來傳輸信息，問題就會簡單很多。

當然，上述諸多技術都面臨著一定的挑戰(zhàn)，但科學家對此都很樂觀。博卡迪自信地說：“新的研究方向將導致未來5G網絡的設計發(fā)生根本性變革。”