Page 49 - 网络电信2017年3月刊上
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解决方案
无线通信若干问题的思考
陆建华 清华大学
移动通信正在迈向第5代（5G）。以移动通信为代表的未来 再者，关键应用领域宽带通信手段依旧非常匮乏。中国近
无线通信仍然面临日益匮乏的频谱资源与持续增长的容量需求 海日常航行船舶超过一万艘，2016年全国海洋经济生产总值逾
等矛盾，其发展速度将逐步趋缓。如何实现新的飞跃，需要跳 六万亿元，占中国国内生产总值近10%。然而中国的长期演进
出传统的发展范式，回溯信息通信工程的理论技术源头重新思 （LTE）等移动通信系统主要面向内陆覆盖，难以提供近海几十
考，寻找新的发力点。文章中，我们力求从系统的角度探讨无 乃至上百千米以上宽带移动通信服务，指挥调度、安全生产存
线通信发展需要面对的若干基础问题，供本领域同行参考。 在严重隐患。此外，在航空通信、森林消防，以及突发事件等
很多应用领域，对宽带信息通信技术的迫切需求也日益显现。
一、无线通信的现状与挑战
针对这些难题，我们需要跳出传统的以规模建设实现持
未来无线通信将显现出泛在应用的特征，用户可在任意时 续扩容的发展范式，从信息与通信理论方法的源头寻找解决途
间、任意地点，使用任意终端设备实现任
意网络接入，全球无线通信业务随之呈现 径，探索新的技术理论突破。
出爆发式增长。Cisco公司于2016年初发布 经典信息与通信理论的研究基础是假
白皮书指出，2015年全球移动业务流量相
比2014年增幅达到74%，相比2005年增长了 设系统可分解，以及信源、信道都服从独
近4000倍；同时预测，到2019年全球具有 立同分布的统计特性。香农提出的信源、
移动连接功能的终端设备数量将可以达到 信道分离编码定理指出，如果信源具有独
115亿。 立同分布特性，且信道是平稳的，则可以
通过分离设计信源编码和信道编码，达到
另一方面，未来无线通信仍然面临诸 与联合设计等同的最优结果。基于这种分
多难题。 离设计，在很大程度上简化了通信处理算
法和实现复杂度，也成就了当今信息通信
首先，日益匮乏的频谱资源与持续增 的繁荣。另一方面，未来无线通信系统的
长的容量需求矛盾凸显，工程能力趋于理 复杂性和不确定性导致信源、信道不再独
论极限，移动通信以及由其带动的移动互联网、智能终端等产 立同分布，而且系统往往是不可分解的，继续沿用经典信息与
业的进一步发展受到根本性制约，工程技术与理论研究的进步 通信理论不足以应对当前无线通信发展中的诸多难题，信息与
充满挑战。 通信理论需要源头创新。
其次，数字鸿沟依然存在。目前全球范围内80%以上的陆 二、关于信息与通信的思考
地、95%以上的海域缺乏有效的宽带信息覆盖，
1.从信息表征到通信体系结构
全球仍然有几十亿人口与互联网世界隔绝，特别是对于 回溯信息与通信理论的源头，首要问题是要再认识信息的
生活在世界上最贫困国家的千百万人来说，他们无法享受到当 本质。
今信息技术所带来的益处，消除数字鸿沟面临的布站、选址困 从信息表征谈起。信息表征是通信传输处理的基本信息单
难，建设成本昂贵等问题。
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