5G/6G通信設備的案例
行業應用方案 | 5G通信設備、基站與場景
Ansys 行業應用方案連載（3） | 5G通信設備、基站與場景
廣義上，所有移動體間通過無線電波進行實時連接的通信都屬于移動通信，通常每隔10年，移動通信領域就會發生巨大變化。5G，即第五代移動通信技術，是最新一代蜂窩移動通信技術，也是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統之后的延伸。為實現5G的高數據速率、低延遲、節能、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接等要求，5G系統有必要采用新型的網絡架構，引入大規模MIMO技術、同時同頻全雙工、CA技術。從目前的異構網絡發展趨勢來看，5G網絡將會是一個高密度新型分布式協作與自組織組網，各個異構系統之間采用無線資源聯合調配技術實現資源高效利用，以提升系統性能。
這樣的新型網絡架構及其相應的關鍵技術，給設計帶來了極大的挑戰。建立5G系統新型網絡架構下的仿真平臺，對關鍵技術進行評估，對新方案進行驗證，是快速迭代和推出產品的基礎。Ansys 5G仿真解決方案能夠讓設備、網絡和數據中心設計的復雜性得以簡化，實現設計的快速迭代和優化，提升產品的性能和效率。
Ansys解決方案
Ansys 5G仿真解決方案以HFSS為基礎，在Ansys Electronic Desktop平臺中提供了電磁、半導體、電子散熱和結構分析工具，可以實現精確模擬 5G 電磁場和相關問題。該解決方案可以靈活部署在企業部署的高性能計算平臺，讓設計師的設計工作更加高效。
展開 一文了解5G通信設備、基站與場景仿真解決方案
廣義上，所有移動體間通過無線電波進行實時連接的通信都屬于移動通信，通常每隔10年，移動通信領域就會發生巨大變化。5G，即第五代移動通信技術，是最新一代蜂窩移動通信技術，也是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統之后的延伸。為實現5G的高數據速率、低延遲、節能、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接等要求，5G系統有必要采用新型的網絡架構，引入大規模MIMO技術、同時同頻全雙工、CA技術。從目前的異構網絡發展趨勢來看，5G網絡將會是一個高密度新型分布式協作與自組織組網，各個異構系統之間采用無線資源聯合調配技術實現資源高效利用，以提升系統性能。
這樣的新型網絡架構及其相應的關鍵技術，給設計帶來了極大的挑戰。建立5G系統新型網絡架構下的仿真平臺，對關鍵技術進行評估，對新方案進行驗證，是快速迭代和推出產品的基礎。Ansys 5G仿真解決方案能夠讓設備、網絡和數據中心設計的復雜性得以簡化，實現設計的快速迭代和優化，提升產品的性能和效率。
Ansys 5G仿真解決方案以HFSS為基礎，在Ansys Electronic Desktop平臺中提供了電磁、半導體、電子散熱和結構分析工具，可以實現精確模擬 5G 電磁場和相關問題。該解決方案可以靈活部署在企業部署的高性能計算平臺，讓設計師的設計工作更加高效。
01接入網（基站）
5G接入網（基站）在5G網絡的投資占比超過一半以上，是5G網絡建設的絕對重點，也是最大挑戰之一。mMIMO/Beamforming等關鍵技術都需要通過仿真技術進行設計和優化。
展開 【工藝知識】在焊接里面：1G，2G，3G，4G，5G，6G是什么意思？
管道水平固定口就是5G位置
管道45°斜焊口就是6G位置
5G汽車通信技術實現了車輛間通信碰撞規避\網絡互聯
隨著車聯網技術的不斷發展，車輛與車輛之間、車輛與基礎設施之間實現通信正在成為可能。日前，5G汽車通信技術聯盟（5GAA）在歐洲完成了首個C-V2X直接通信技術現場演示，該技術實現了車輛間通信碰撞規避、車輛到基礎設施通信，使車輛與交通燈及交通管理中心實現網絡互聯，并在多個汽車品牌車輛上運行。
該技術演示采用了寶馬提供的電動踏板車、福特、PSA和寶馬的乘用車，所有車輛和設備都搭載高通最新的9150 C-V2X通訊技術。不同品牌和種類的車型之間實現了車間通信（V2V）、車輛與基礎設施通信（V2I），使車輛與交通燈及交通管理中心實現網互聯。
此次展示主要演示了六項功能：車間通信（V2V）可以實現緊急剎車預警（Emergency Electronic Brake Light）、十字路口碰撞警示（Intersection Collision Warning）、穿行轉向碰撞風險警示（Across Traffic Turn Collision Risk Warning）；車輛與行人之間的通信（V2P）則可以提供行人警示功能（Vulnerable Road User (pedestrian) Warning）。車輛與基礎設施通信（V2I）主要應用于信號燈狀態提醒（Timing / Signal Violation Warning）、車輛限速警示（Slow Vehicle Warning and Stationary Vehicle Warning）。
相比一些車聯網技術，C-V2X技術（以蜂窩網絡為基礎的車聯網技術）依托于網絡，通信速度更快，成本效益更高。目前，德國、法國、韓國、中國、日本和美國都已經針對C-V2X直接通信展開研究、測試工作。
展開 
面向6G的無人機通信綜述
陳新穎① 盛 敏② 李 博③ 趙 楠*①
①(大連理工大學 信息與通信工程學院 大連 116024)
②(西安電子科技大學 綜合業務網理論及關鍵技術國家重點實驗室 西安 710071)
③(哈爾濱工業大學（威海） 信息科學與工程學院 威海 264209)
摘 要：5G的成功商用為日常生活帶來了實質性的變化，如自動駕駛、萬物互聯等，然而隨之也產生了更大的數據量需求，進而催生了第6代移動通信。相較于5G，6G在帶寬、時延、覆蓋等性能方面均需要有更大的提升。因此，該文針對全域覆蓋、場景智聯、信息耦合的6G網絡中無人機(UAVs)的應用場景進行了綜述。首先，針對無人機在空天地海一體化網絡架構中的應用進行了陳述，重點討論了無人機在不同場景中可能承擔的角色及功能，如蜂群基站、全息投影部署、遠距離中繼通信以及數據采集等。然后，對6G中應用于無人機通信的太赫茲、超大規模天線、內生人工智能、智能反射面(IRS)、智能邊緣計算、區塊鏈、通信感知一體化等潛在關鍵技術進行了探討。最后，對6G場景下無人機通信面臨的續航時間、網絡融合性、智能反射面兼容性、太赫茲通信研發以及用戶安全等方面的技術挑戰進行了展望。
關鍵詞：6G移動通信；無人機；空天地海一體化；太赫茲；智能反射面
1 引言
2014年5月，5G白皮書提出“信息隨心至，萬物觸手及”的愿景并預測隨之而來的5G之花的盛放[1]。然而，處于4G中的人們還無法想象1 Gbps的高傳輸速率、毫秒級別的低時延、平方公里百萬連接的廣覆蓋以及500 km/h的高移動性將要如何實現。直至2020年5G在全國范圍內成功商用，人們體驗到了5G網絡中數據傳輸的高帶寬、低時延、廣覆蓋和大連接等優勢，這也極大促進了車聯網[2]、自動駕駛[3]等技術的快速發展。5G的蓬勃發展使人類生活更為便捷與多姿多彩，但同時也使數據傳輸呈指數級增長。
展開 5G尚未實現，6G就上熱搜了？
況且目前我們還不清楚究竟要多少毫安的電池才得以支撐的起5G設備。
還有價格問題，且撇開技術價格不談，在流量暴漲的年代，5G又將迎來怎樣的收費標準，總不會是免流量吧？
再者，上了熱搜的6G，想登場也沒那么簡單。
上個月，工信部 IMT－2020（5G）無線技術工作組組長粟欣近日表示，6G 概念研究將在今年啟動，而中國已經著手研究6G。且除中國外，目前正在進行 6G 相關概念設計和研發工作的國家和地區還有美國、俄羅斯、歐盟等。據介紹，6G理論下載速度可以達到 1TB／s，預計 2020 年將正式開始 6G 技術的研發，2030 年投入商用。
在苗圩看來，如果說5G將解決大數據快速傳輸的問題，那6G則能真正實現萬物互聯的愿景。
5G還沒實現，6G就開始登上了熱搜。聽起來挺驚喜的，畢竟又要迎來一個新的網絡通信時代了。但工信部的消息一出，大多吃瓜觀眾不止于討論6G的速度問題，更在考慮究竟哪款手機才能撐到6G到來之前的12年，甚至更久。且目前最關鍵的問題在于，目前6G還處于一個空殼狀態，與其相關的定義尚未統一和出現，就更別談技術問題和標準問題了。
不過，需要提及的是，本文大半篇幅討論了當前5G技術的現狀，其實也在從側面討論6G登場雖然為時過早，但相關研究卻必須跟進。5G還處于試驗階段，這恰好也證明了一點——6G之路漫長且艱辛。
從5G的發展之路我們就能看出，18年前就已理論的5G技術至今還沒能實現商用，就更別說用來改善和擴展5G技術的6G技術了。也就是說，6G到來是個不可否認的話題和事實，同5G一樣，未來搶占6G制高點的一方，定能搶占萬物互聯的制高點。其戰略意義不言而喻。
互聯網時代的野心不會僅停留在6G之上，未來將會朝著7G、8G、9G乃至nG的方向出現，或許只有在達到光速的時候這份野心才會停止。
展開 5G未至，現在準備6G為時尚早？
因此，從這一發展趨勢來看，6G標準很有可能同5G一樣，由國際移動通信標準化組織統一制定。一項標準里會包含各種知識產權，這也是各國競相著手研制6G的原因——掌握更多的專利，這會給今后產品的銷售收益帶來基礎性影響。
淺談6G與無人機輔助通信技術
空天地一體化網絡：5G無線系統仍然以地面為基礎，覆蓋范圍有限。空間通信網可以為海上、偏遠農村地區和空中的人員以及車輛提供廣泛的通信覆蓋，充當地面通信網的補充。
在享受著5G通信的同時，我們可以大膽暢想，6G通信會有哪些革命性的突破？對于未來的生活有哪些改變？6G網絡的鋪設能否超越空間的限制，為我們的社會和生活打造一體化通信網絡？這些問題都是值得期待的。
展望6G——無人機輔助通信技術
雖然目前5G商用化還在不斷地普及當中，但前沿學術領域則早已開始了6G無線傳輸潛在關鍵技術的研究。在2021年中國物聯網大會全國通信理論與技術學術會議上，北京郵電大學副教授、博士生導師王朝煒分享了他在6G中的無人機輔助傳輸技術上的研究。
6G的需求分析
通過目前對6G的需求分析來看，6G不僅僅要在性能、傳輸速率、信道單位面積容量和時延超越5G標準，還應是多通信體制的無縫連接，跨空天地海的三維一體化網絡。網絡節點包括地面節點、水面節點、低空和高空節點，甚至包含大氣層外的高空低軌衛星節點。在6G標準化前期過程中，開始定義了一些面向空中用戶的服務。這對于研究無人機通信技術有很大的推動力。
王朝煒副教授對比了基站、衛星、HAPS和無人機通信的優劣勢，無人機相比于其他集中通信來說，無人機輔助通信具有靈活部署和配置、快速響應、環境適應性強等優勢，同時采用低成本無人機部署可極大降低成本，采用不同旋翼的無人機以便靈活適應通信需求，信道簡單主要采用短距離LOS信道。
展開 5G仿真解決方案 | 通信場景仿真與探索
“5G改變世界”，5G正以驚人的速度改變著我們的生活…
5G相比于4G通信技術，具有更高的帶寬、更廣的連接、更低的時延和更高的可靠性等技術特點，從而使得5G有能力實現萬物互聯，推動社會進入數字化時代。
一個全新時代的新挑戰
要實現萬物互聯這一愿景，5G將滲透到人們生活的方方面面。VR技術、遠程教育、遠程醫療、智慧城市、智慧工廠等新場景應用也不斷改變著我們的工作、生活方式。
而這一切的基礎則是將終端設備都實現互聯互通，而現實場景的復雜度和多樣性，以及5G新頻段的引入，對5G信號的覆蓋能力與研究提出了新的挑戰。
要了解5G，首先要知道5G支持哪些頻段，3GPP將5G頻段劃分為FR1頻段和FR2頻段，其中FR1的頻段通常被稱為Sub6G頻段，范圍為450MHz-6GHz，FR2頻段為24.25GHz-52.6GHz，通常被稱為毫米波頻段。未來5G組網將分為低、中、高頻段組網，5G低頻段（1GHz以下）做覆蓋層，中頻段（Sub6G）做容量層，毫米波做熱點覆蓋的高容量層，組成廣覆蓋、大容量的5G網絡。
另外，還要了解電磁波的傳播特性，電磁波的傳播過程以球面波形式向外發射，傳播距離越遠，球面半徑越大，單點的電磁信號越小。理論上來講，當電磁波在自由空間傳播時，其能量既不會被障礙物所吸收，也不會產生反射或散射。
展開 9/23 5G通信與物聯網仿真技術應用
在5G通信發展的帶動下，有許多產業在技術上有極大的突破，物聯網(Internet of things, IoT)便是其中一個關鍵的產業。過往4G時代中，已經可將許多家電與行動裝置串聯，但因受限4G通訊帶寬與傳輸數據量等技術困境，使得IoT的發展極為緩慢；然而進入到5G通信時代，在更大的帶寬與傳輸資料量的推波助瀾下，IoT已是目前當紅的研究議題與未來發展方向。作為工程仿真解決方案的領導品牌，Ansys 針對5G及IoT皆有相對應且詳盡的解決方案， 橫跨從電磁仿真、結構分析、多物理場分析到產品優化，透過仿真的技術提供設計者完整且方便快速的設計評估平臺。
針對物聯網裝置需求， Ansys提供相當多的解決方案實現5G環境下的物聯網裝置設計，從天線、系統到環境仿真皆有對應的設計流程。首先從天線端Ansys HFSS有 3D component array 可加速5G陣列天線設計。其次在系統端 Ansys HFSS提供自動化平臺，利用script功能讓設計自動化與優化。最后Ansys HFSS 中SBR+提供對于裝置使用情境的大型環境仿真平臺，可仿真系統與周圍環境整合并進行設計。而高速傳輸所衍生的熱問題，Ansys電子散熱分析專用軟件Icepak和HFSS在單一平臺下即可完成電熱耦合仿真，得到熱影響下的電磁分析，更加的貼近真實環境。這些全方位的仿真與設計功能將在本講題中詳細的介紹與探討。
展開 
港珠澳大橋通信網絡具備5G時代升級潛力
如今，乘坐大巴奔馳在港珠澳大橋上，很多旅客都會忍不住拿出手機拍照，再上傳朋友圈、微博；一些網絡達人還會在各類視頻網站上進行直播——這些都得益于這座“超級工程”在茫茫大海中實現了4G無線信號的全覆蓋。
全長55公里的港珠澳大橋是全球最長跨海大橋。與運營商合作建設大橋無線通信網絡的中興通訊中國市場無線產品經營副總經理方正11日受訪時表示，建設方和運營方聯合攻克了一系列技術難點，形成了定制化的港珠澳大橋4G無線網絡覆蓋綜合解決方案，并為未來升級為5G網絡提供了充足的技術儲備。
據介紹，大橋主體工程集橋梁、隧道和人工島于一體，復雜的結構設計對橋體網絡信號連續覆蓋形成了巨大考驗。此外，由于大橋上的通信設備架設還要遵循嚴格的環保守則，只能將基站和天線設置在數量有限的大橋龍門架上，為此建設者專門在陸地上搭建了一個拱架工程模型，用吊車將基站吊升至拱架頂端進行仿真實驗。
為了適應港珠澳大橋“全球最長”的挑戰，建設和運營單位突破了陸地常規光纖覆蓋范圍不超過10公里的慣例，將最大覆蓋范圍延伸到了20公里。
針對臺風等極端天氣，建設方則為基站和天線定制開發了加固安裝件，所有安裝件采用特殊材料處理，以對抗海域高濕度及鹽度的腐蝕。
方正說，大橋整體通信網絡方案在規劃之初，在網絡架構、機房設置，基站安裝空間、光纖鋪設等方面都預留了5G升級空間，具備了將其升級為“智慧大橋”的技術基礎。
展開 Ansys助力TMYTEK加速開發新一代5G和衛星通信毫米波技術
TMYTEK利用多種Ansys求解器快速改進其面向5G和衛星通信的新一代毫米波技術，從而顯著降低相關開發成本。
AiP技術將復雜的射頻組件及其相關電路集成到單個芯片設計中，這項技術對射頻系統的小型化研發非常重要，需求來自于消費類電子產品和5G網絡中的各種毫米波應用。然而，應用復雜性以及市場對尺寸更小、更緊湊電子產品日益增長的需求，要求工程師更有效地管理和驗證其AiP設計，以降低成本，并加速產品上市進程。
TMYTEK利用Ansys解決方案開發其新一代毫米波技術，包括5G開放式無線電接入網（O-RAN）、小型蜂窩天線和衛星通信用戶終端上的電子控制天線設計。Ansys幫助TMYTEK進行快速準確的AiP性能驗證，從預測熱仿真結果到寄生參數計算，再到流程自動化。
具有超小尺寸、重量和功率（SWaP）電子可控天線解決方案的衛星通信用戶終端
TMYTEK創始人兼總裁張書維指出：“采用Ansys技術，我們可以為客戶提供綜合全面的設計服務，加快研發速度和產品上市進程。Ansys解決方案有助于我們快速且全面地對AiP產品性能進行仿真和測量，包括天線和射頻模塊寄生參數、熱活動、信號與電源完整性，以及定制化系統的集成設計性能。這將提高開發鏈上下游的效率，從而為未來的項目節省出時間。”
Ansys副總裁兼電子、半導體和光學事業部總經理John Lee表示：“隨著市場對新型毫米波解決方案的需求不斷增長，AiP設計的復雜性和產品上市要求給我們的客戶帶來了巨大挑戰。
展開 2019世界移動通信大會火熱進行 5G手機成一大亮點
2月25日-28日，2019世界移動通信大會(MWC)在巴塞羅那舉行。本屆大會以“智能互聯”為主題，重點圍繞第五代移動通信技術(5G)、人工智能、物聯網、大數據等方面進行展示和討論。作為全球移動通信行業新技術的發布場所和風向標，2019世界移動通信大會吸引了眾多企業前赴盛會。
2019世界移動通信大會火熱進行 5G手機成一大亮點
在2019世界移動通信大會上，諸多廠商都展示了自己的5G產品及相關設計理念。華為、中興、小米等中國移動通信設備廠商紛紛展示了5G手機等新產品。當地時間2月24日，華為公司在西班牙巴塞羅那發布了該公司首款5G折疊屏手機Mate X，引發與會人士的熱烈討論。
華為表示，5G折疊屏手機Mate X采用四層結構設計，最上面一層為屏幕保護層，其下分別為柔性屏幕、軟膠支撐片和轉軸。在展開狀態下，Mate X屏幕比例為8:7.1， 機身單邊厚度為5.4毫米，折疊狀態下，機身厚度為11毫米，實現了大屏與輕薄的平衡。
有分析人員指出，華為公司展示的5G折疊屏手機Mate X，集成了許多前沿科技成果，對于求新求變的消費者來說，這款手機的確具有較大的吸引力。2月24日，小米也在巴塞羅那發布旗下首款配備5G技術的智慧型手機小米MIX 3 5G，展示了自身在5G領域所取得的新進展。預計2019年5月，MIX 3 5G新產品將正式發售。
目前，就國內市場而言，5G手機在屏幕大小、性能提升等方面的探索尚處于早期階段，受技術研發速度相對較緩、專業人才緊缺等多重因素的影響，5G手機的規模化推廣還需一段時間。與此同時，價格、電池續航時間等，也將成為消費者是否購買5G手機的關鍵因素。
展開 2018通信展丨5G站在“大門口”，有人歡喜有人憂
還未進入2018年中國國際信息通信展展館，就被場館門口上方大幅的5G標志吸引。沒錯，現在的5G就站在門口，即將邁進試商用的大門。展館內，更是處處5G，運營商展示未來5G業務，制造商展示可商用的5G設備，產業上下游企業展示5G相關配套。從產品設備到解決方案，從演示體驗到實際用例，從展臺交流到論壇切磋，甚至在展館中大大小小的采訪間中，都在圍繞5G的網絡部署、產業支撐、業務創新、垂直應用、頻率分配等各方面的話題展開討論。
運營商共展5G 有人歡喜有人憂
運營商是5G建設的主力，因此，三大運營商的參展重點都離不開5G。中國電信以5G網絡設備模型、5G白皮書等方式，展示積極落實國家5G戰略部署，參與和推動5G發展與建設的成果。截至目前，中國電信共主導5G國際標準項目及任務31項。專利申請累計190項，其中143項獲得專利保護。今年6月，中國電信發布了《中國電信5G技術白皮書》，制定未來技術演進路線，開展5G與4G協同組網研究。中國電信在2017年率先啟動6城市5G創新示范網的基礎上，2018年試驗規模繼續擴大到17個城市。
中國聯通則在其“智慧未來”展區，呈現了切片視頻、未來課堂、智能呼吸機、無人機智慧安防等基于5G技術的前沿創新業務。其中，基于5G網絡超遠程監控和調度的智能駕駛實車演示最為引人矚目。為完美呈現智能駕駛效果，中國聯通和華為在北京海淀駕校聯合部署5G試驗網，百度提供自動駕駛和遠程駕駛車，依托5G網絡的高帶寬與低時延，實現了智能駕駛平臺與車隊之間控制信息和高清監控視頻的數據傳輸。
中國移動的展臺上也展示了其5G最新的進展，但與中國電信、中國聯通豐富的現場體驗、各種5G應用的展示相比，特別是與中國移動在今年6月底上海MWCS上的豐富展品和體驗相比，本次中國移動可稱“簡版”亮相，主要以視頻演示為主。
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