微課2-1現(xiàn)代通信技術(shù)現(xiàn)代通信、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是推動現(xiàn)代科技發(fā)展的重要領(lǐng)域，三者相互融合、協(xié)同發(fā)展，共同推動了各行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型和升級，為人們的生活和社會的發(fā)展帶來巨大的變化和機(jī)遇?，F(xiàn)代通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信息快速、高效、可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，它以5G/6G為代表，通過多種通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信等，具有高速率、低延遲和大連接的特點(diǎn)，為智能設(shè)備提供高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，為物聯(lián)網(wǎng)、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域提供強(qiáng)大的連接支持，推動全球信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。微課2-1現(xiàn)代通信技術(shù)第五代移動通信技術(shù)主要分為3類：核心網(wǎng)、回傳和前傳網(wǎng)絡(luò)、無線接入網(wǎng)，其低延遲特性適合遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動駕駛等領(lǐng)域，且支持大量設(shè)備同時在線。（1）高速率：5G的峰值速率可達(dá)20Gbps，相比4G有大幅提升。這使得高清視頻通話、超高清視頻點(diǎn)播、大型文件快速下載等應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。（2）低延遲：5G的時延可以低至1ms，這對實(shí)時性要求極高的遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)、自動駕駛等十分關(guān)鍵。醫(yī)生可以通過5G網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)地完成手術(shù)操作。（3）大連接：5G能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模設(shè)備連接的需求。智能工廠中大量的傳感器、機(jī)器人設(shè)備通過5G網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的協(xié)同。2.1.1

5G技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用場景5G技術(shù)的應(yīng)用場景如下。（1）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：可以實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)線的柔性化生產(chǎn)，根據(jù)訂單需求快速調(diào)整生產(chǎn)線的配置。如車企實(shí)現(xiàn)不同車型的快速切換生產(chǎn)。（2）智能交通：支持車聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)車輛與車輛、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的實(shí)時信息交互，有助于提高交通安全和交通效率。（3）超高清視頻傳輸：使超高清視頻的實(shí)時傳輸成為可能。在體育賽事、演唱會等大型活動中，觀眾可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時觀看超高清視頻，獲得更加身臨其境的體驗(yàn)。2.1.1

5G技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用場景第六代移動通信技術(shù)目前處于發(fā)展階段，會在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用。6G技術(shù)將提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，更低的延遲，以及更強(qiáng)的連接可靠性，支持更廣泛的應(yīng)用場景，如智慧城市、全息通信和高精度定位等。（1）推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)升級：催生更多的新興業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。如6G的高速率、低延遲特性可以為VR/AR提供更加沉浸式的體驗(yàn)。（2）促進(jìn)智慧城市建設(shè)：6G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)城市中各種設(shè)備和系統(tǒng)的更高效連接和協(xié)同工作。如城市的智能交通系統(tǒng)、智能能源管理系統(tǒng)、智能安防系統(tǒng)等可以通過6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無縫連接和數(shù)據(jù)共享。2.1.2

6G技術(shù)的發(fā)展趨勢6G技術(shù)的展望與發(fā)展趨勢：（1）更高的速率：6G將為未來的大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸、全息通信等應(yīng)用提供基礎(chǔ)支持。如全息通信可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程全息投影，讓人們在不同地點(diǎn)可以“面對面”交流。（2）更低的延遲：6G進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)延遲，為空間探索、智能工廠中的復(fù)雜任務(wù)協(xié)作等對實(shí)時性要求極高的應(yīng)用提供支持。（3）更智能的網(wǎng)絡(luò)：6G引入AI等技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)具備自組織、自優(yōu)化的能力。網(wǎng)絡(luò)可以自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源分配，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。2.1.2

6G技術(shù)的發(fā)展趨勢無線傳感網(wǎng)絡(luò)由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成，實(shí)時監(jiān)測、采集和傳輸環(huán)境信息。（1）LoRaWAN：長距離廣域網(wǎng)，適用于遠(yuǎn)距離、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。（2）NB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)，為低功耗、低成本設(shè)備設(shè)計，大規(guī)模部署。（3）Zigbee：短距離無線通信，適用智能家居和工業(yè)自動化傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)已覆蓋三大核心場景：①環(huán)境與安全——實(shí)時監(jiān)測空氣溫濕度、有害氣體、粉塵、噪聲等；②工業(yè)與設(shè)備——監(jiān)控流程參數(shù)、能耗、設(shè)備振動與人員安全；③物流與供應(yīng)鏈——實(shí)現(xiàn)貨物在途溫濕震信息與倉庫托盤、叉車、集裝箱的空滿在位同步追蹤。2.1.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)光纖通信是一種利用光纖傳輸信息的高速通信方式。它以光為載體，通過光纖傳導(dǎo)光信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，具有傳輸速度快、帶寬高、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信已成為信息社會的“高速公路”：骨干層承載跨洲、跨城的長途流量，把各地數(shù)據(jù)中心與企業(yè)總部互聯(lián)成網(wǎng)；城域?qū)訛槌鞘袃?nèi)部提供大容量、低時延的數(shù)據(jù)通道；接入層通過FTTH（光纖到戶）、FTTB（光纖到樓）等方式，直接將千兆級帶寬送入家庭與樓宇，實(shí)現(xiàn)端到端的高速連接。2.1.4光纖通信衛(wèi)星通信是利用人造衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電波，實(shí)現(xiàn)地球站之間或地球站與航天器之間的通信。它具有覆蓋范圍廣、通信容量大、傳輸質(zhì)量好、組網(wǎng)方便迅速等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全球無縫連接，適用于通信、遙感、偵察、導(dǎo)航等多種用途。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端和用戶端組成，分為低軌道（LEO）、中軌道（MEO）和高軌道同步通信衛(wèi)星（GEO）。廣泛應(yīng)用于海洋、偏遠(yuǎn)地區(qū)等無地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，遠(yuǎn)程監(jiān)控，如石油鉆井平臺、海上風(fēng)電場等，在自然災(zāi)害或緊急情況下提供可靠的應(yīng)急通信手段。2.1.5衛(wèi)星通信時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）是在非確定的以太網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)確定性的一套最小時延協(xié)議族標(biāo)準(zhǔn)。TSN為以太網(wǎng)協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層提供一套通用的時間敏感機(jī)制，為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)提供了確定性和可靠性，以確保數(shù)據(jù)實(shí)時、確定和可靠地傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。此外，TSN能實(shí)現(xiàn)時間敏感性（對實(shí)時性要求高）數(shù)據(jù)和非時間敏感性數(shù)據(jù)在同一網(wǎng)絡(luò)的傳輸。