2020-01-03 10:53:21
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近年來(lái)隨著智能終端的普及以及應(yīng)用的多樣化(高清視頻、VR和AR)，催生了無(wú)線通信的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)2019年底，5G將逐漸進(jìn)入商用階段。
那么5G有什么特色呢?5G具有大規(guī)模MIMO、新型多址接入、新型信道編碼、新型調(diào)制等方面的特性，相對(duì)于4G通信而言，具有更大的傳輸速率、更低的傳輸延遲以及更多的接入用戶等優(yōu)點(diǎn)。
從研究的角度，我們可以開(kāi)始考慮研究5G之后，未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
(1) 毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)
(2) 高速移動(dòng)通信系統(tǒng)
(3) 基于業(yè)務(wù)的按需(專用)通信系統(tǒng)
(4) 智能通信
(5) 量子計(jì)算、區(qū)塊鏈在無(wú)線通信中的應(yīng)用研究
我們主要關(guān)注通信系統(tǒng)的架構(gòu)以及關(guān)鍵算法的研究與實(shí)現(xiàn)。對(duì)應(yīng)每個(gè)通信系統(tǒng)，其對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理環(huán)節(jié)涉及到以下部分：
(1) 信道建模
(2) 信道估計(jì)
(3) 均衡
(4) 檢測(cè)
(5) 譯碼
(6) CSI反饋
(7) 預(yù)編碼
(8) 調(diào)制
(9) 信道編碼
除了上述的基帶信號(hào)處理環(huán)節(jié)，目前也有科研人員正在嘗試復(fù)雜的信號(hào)處理環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化，通過(guò)“黑匣子”方式，利用人工智能，實(shí)現(xiàn)信息的正確傳輸。筆者對(duì)這類嘗試持有謹(jǐn)慎的關(guān)注，如果所采用的人工智能架構(gòu)或算法可解釋性不強(qiáng)，一旦通信出現(xiàn)異常，如何查找原因，如果尋找對(duì)策，這都是比較具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。至少目前，我們認(rèn)為現(xiàn)有的人工智能的方法論以及具體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在可解釋性方面還存在不足。
除此之外，對(duì)于通信物理層之前的處理，涉及到更基礎(chǔ)的電磁頻譜的感知、識(shí)別與處理，這里面也有很多的技術(shù)挑戰(zhàn)：多源感知與融合、電磁信號(hào)的識(shí)別、電磁歷史數(shù)據(jù)的信息挖掘、電磁態(tài)勢(shì)的感知、電磁事件的預(yù)測(cè)等，其中，在動(dòng)態(tài)頻譜共享方面，近年來(lái)也開(kāi)始引入人工智能，例如DARPA舉辦的人工智能的動(dòng)態(tài)頻譜共享競(jìng)賽，進(jìn)一步提高頻譜利用率。對(duì)于通信物理層之后的處理，例如媒體接入控制(MAC)、網(wǎng)絡(luò)，也有很多值得去研究的方向，在此不再贅述。
未來(lái)的時(shí)代，將是大數(shù)據(jù)時(shí)代，將是人工智能時(shí)代，將是區(qū)塊鏈的時(shí)代，將是量子計(jì)算的時(shí)代，這些都是我們可以預(yù)見(jiàn)的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，積極擁抱社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，充分將自己的專業(yè)或業(yè)務(wù)結(jié)合合適的新技術(shù)、新方法和新手段，進(jìn)行創(chuàng)新科研，提升科研指標(biāo)，做出科研人員更大的貢獻(xiàn)。