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突破现在 改变未来——五大技术将提升无线网络服务价值

发布时间:2016-06-28

无线网络的发展和应用正在改变着人类的生活、学习和工作方式,随着无线技术的发展,消费者愈来愈依赖无线网络,一些值得关注的重大无线技术成果频频出现。美国企业研究所访问学者、IEEE-SA802.3标准组副主席理查德·本内特认为,以大比特卫星为代表的5大无线技术将在未来3到5年内获得突破,并因此改变和提升无线网络服务的方式与价值。

    大比特卫星

    卫星宽带无疑是一个靓丽的技术,当卫星能够覆盖那些不便拉线或建设无线基站的边远和丘陵地区时,电信部门不得不做出宽带应用的选择。当今世界已被400多颗商业卫星环绕,这些卫星具有提供每秒约2500千兆比特的总能力。

    目前发展缓慢的家庭、商业、飞机、轮船和石油钻井平台等网络将得到卫星宽带应用的关注。这些卫星将为其提供网速高达100兆位/秒(Mbps)至1千兆位/秒的服务计划,卫星还将提供交互式应用,如语音和视频会议等。美国卫讯-3卫星作为第一组卫星将于2019年底发射,Space-X等可回收火箭技术的发展,还将使接下来的卫星发射变得更加便宜。

    毫米波技术

    极高频的毫米波占据频率从30GHz到300GHz,它们介于微米波与红外波之间。在现有芯片技术受限的情况下,新的无线射频芯片的出现将打破此僵局。无线射频芯片使用极高频率毫米波,可以突破除军事用途外的所有限制,这些频率能在短距离携带巨大的数据,但目前却很少得到使用。

    来自高通企业和硅谷的新芯片正在锁定这个频谱,一旦被拥有暗光纤基干线路的小型基台实现,这种频谱将缓解人口密集地区频谱不足的压力。

    被动移动网

    智能家庭、办公室和工厂等已被证明更加节能、安全和方便,但控制和监控灯光、空调和其他电器的设备却比常规开关贵2到5倍,这些成本还不包括将合适的功率布置在正确的地方。其实,许多小的物联网设备并没有巨大的数据需要,如开关电灯只需要一个比特的信息量。所以大家需要小功率的WiFi接口,且建造这个接口要非常便宜。

    被动WiFi的工作原理与被动无线射频识别(RFID)设备非常相似,但它能达到100英尺远,并能穿透墙壁。被动WiFi需要一个特殊的WiFi路由器,不过只需一个就可以为整个房子的所有设备提供服务。

    固定地址LTE

    4G长期演进(LTE)技术已经为移动设备提供有效服务,将其速度从2Mbps到3Mbps增加到10Mbps到30Mbps,特别是对于智能设备的作用更加明显。目前边远地区的网速相对较慢,4G LTE对于多数农村家庭、农场等还没有完全展开服务。尽管可以用现有技术为农村地区提供更多数据服务,但由于人口密度较低,所以投资信号传播设施的回报也很低。

    大比特卫星的发射可以为居住在农村的网民提供帮助,但它在会议、游戏和其他高交互性应用方面存在功能性缺点。如果把仅对智能设备重要而对固定地址设备并不重要的移动支撑功能移除,那么网络的能力将可以提高两倍,因为网络不再需要携带地址信息。此外,还可以针对地形特征使用更加强大的天线,将无线射频波发射到需要到达的地区。

    因此,解决农村等边远地区网络问题的一个好办法是开发使用固定地址的LTE技术,即为边远地区用户提供同等质量和性能的服务,而不是锁住大多数先进的应用功能。正如固定地址的3G,其速度要比移动3G快3倍,固定LTE速度也将极快。在完善的市场竞争条件下,固定地址LTE技术的发展,不仅将对农村而且会给城市的宽带服务市场带来极大冲击。

    5G网络

    美国最大电信企业Verizon和诺基亚已经在国际5G标准下测试5G网,计划2020年投入使用,AT&T和爱立信企业计划在短期内加入。测试目的是为了证明官方5G标准的实用性、可靠性和有效性。5G速度的目标是1Gbps以上,甚至可能达到10Gbps。

    但比提速更为重要的是,5G将支撑在同一时间里多重频率下的多频谱补丁。因此5G是一个“伟大的整合器”,即在一个共同的条件下,对不同范围频谱进行改进。5G甚至可以用公共、互操作协议涵盖许可和未许可频谱,这些协议使快速、无缝传递和快速下载成为可能。

    换句话说,5G会使大家得到一个在同一时间处理多种问题的频谱工程工具,它可以把不同设备、网络和应用作为一个整体相互联系在一起来处理不同问题,且没有削弱它们的功能。

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