無線技術是一種獨一無二的技術。盡管無線技術的歷史超過一百年，但是它的發展從未停止。而且所有過去，現在和未來的改進都源于一個最根本的的進程：更好的工程設計可以更有效利用空間和時間。

 

      各種新的無線技術層出不窮：802.11ac承諾單個接入點的傳輸速度為1G/秒;LTE-A也力求為帶有本地設備-設備直接通信的完全移動寬帶開拓一條道路;智能頻譜的再利用減輕了帶寬壓力。而且，兆兆位系統結合了原有理念的創新式再利用，可以帶來更好的服務。

 

無線技術的歷史

 

      首個被應用到實踐中的無線信號是摩斯密碼，它極易受到覆蓋范圍內其他信號的干擾。

 

      調諧(Tuning)技術可以讓多種信號共享頻譜;更好的天線意味著相同頻率可被重復利用，而且不會產生干擾;振幅和頻率的調整意味著每個信號攜帶的信息量更大。

 

      無線技術的最大突破是晶體管的勝利。從50年代開始，摩爾定律就一直賦予工程師用最小的代價做最多工作的能力。無線技術更是如此。所有現代技術，如802.11ac，LTE和60GHz都是把多種跨頻率和空間路徑的頻道結合起來;同一時間處理多個頻道是目前平行吉比特晶體管芯片架構的理想任務。

 

      這同樣適用于SDR(Software-Defined Radio)，SDR依賴快速處理器以數學方式重復原本由專門電路完成的信號處理。這意味著單個SDR只需改變編程就能管理多項標準，這就不由得引起人們猜測一個芯片或將可以處理三類無線技術——PAN，LAN和WAN。不過，從經濟角度來說有些不合算。

 

未來的LAN

 

      下一代無線LAN技術802.11ac將在2014年獲批。它是建立的理念在其之前的802.11n之上，802.11n將MIMO引入市場。通過在相同頻道上運行多個轉換器和接收器，MIMO利用每個轉換器/接收器之間的細微時差創建平行頻道。

 

      60GHz 801.11ad 的傳輸量很大，但是其范圍還是有限，而且不能穿透墻體或窗戶;它很可能出現在支持2.4GHz和5GHz標準的三頻段設備中。

 

      802.11n標準指定了四個平行的空間信道，信道設置的最大值為40MHz;802.11ac將數值增加到了最小80MHz和可選160MHz。它還使用更有效方式把數據編寫到傳輸通道：不過，與理論最大值已經非常接近——香農極限(Shannon Limit)——未來的改進或許源自更寬的信道。

 

      60GHz是繼802.11b 2.4GHz和802.11a/n/ac 5GHz之后可用于wifi技術的第三個主流波段。盡管準確的頻率分配因國家不同而不同，但是所推薦的標準擁有四個信道，每個都有2.16GHz的帶寬。在MIMO上，空間信道由波束成形或AAS創建——Adaptive Antenna Steering。60GHz的天線非常小，大概兩毫米長。所以可以很容易地創建密集陣列，并對其進行配置，使之可以創建出動態的緊湊的波束，以便追蹤移動的設備。60GHz wifi技術以802.11ad聞名，由無線吉比特聯盟推廣，旨在提供7Gbps的傳輸速度，不過其傳輸范圍只有10米，而且不能穿透墻體和窗戶。標準將回到802.11ac或更慢的速度。

 

60GHz 802.11ad的使用案例

 

      目前，實驗得到的最快頻率是240GHz，在此波段，Fraunhofer 研究所和其他德國研究者通過Millilink項目已經在一公里的距離里達到了40Gbps的速度。他們有望使用多頻道技術將其擴展到Tb范圍，這樣一來，該技術就可以取代光纖連接，而且可以提供長距離傳輸。不過，和光纖不同，在大雨天，它所受影響比較大。

 

未來的WAN

 

      人們在逐步開發LTE技術，因為此技術可使用近20個不同頻段提供100Mbps的速度。盡管很多運營商都在做4G業務，但是它并不成熟：LTE-A像一把傘涵蓋了各種想提供第四代移動寬帶的意向。

 

      類似的想法包括802.11ac中用過的平行概念，具備八道MIMO，可上下調節波段，自動配置，帶寬管理以及高級編碼。一個單獨的全頻譜基站就可以提供10Gbps的傳輸速度，而且還被分成不同部分;LTE-A吸收了已失敗第一代WiMAX端到端標準的所有精髓。

 

      首個LTE-A網絡正在部署中，但它不是全頻譜的。

 

小型蜂窩

 

      如果用戶消耗大量帶寬，那么具備較少高容量桅桿的蜂窩無線不能隨用戶的高密度進行擴展。

 

      小型蜂窩(轉發器負責5-250位用戶的蜂窩)有望解決此問題。最小的變體是家庭基站(Femtocell)，目前這種蜂窩是用到家庭中。而微微蜂窩(Picocell) 則用于辦公室，迷你蜂窩應用于校園。回程連接(Backhaul)——蜂窩到電話系統的連接——背負著建筑物原有的互聯網連接。

 

      部署足量小型蜂窩的主要問題是向政治商業案例提供和技術案例一樣的額外帶寬。可通過頻段占用傳感，中央數據庫協調和SON架構中蜂窩間的直接協調來實現頻率分配，且不與其他蜂窩產生干擾。不過，與注冊手機白名單相反，一旦小型蜂窩向公眾開放，誰為回程帶寬付費則成了一個問題。

 

LTE-D

 

      LTE-D介于PAN和WAN之間。它使用兼容LTE的協議和頻率，但卻是用于設備到設備的通信。每個設備都會建立一個持續更新的可通話設備映射，而且可以通過本地LTE基站建立通話，所以不再需要電話或用戶端的不明地址。

 

      購物廣場的LTE-D模擬圖：標成藍色的用戶與測試對象和附近的小商店可進行直接的設備到設備的通訊，小商店可以向目標客戶發送廣告信息。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)