下一代无线网络：从千兆Wi-Fi到白色空间

　　【最科技讯】无线是一个特别的技术。尽管已有百年的历史，但它的速度仍然在不断的提高。然而，过去、现在和未来所有的改进都基于一个基本的过程：更好更精确的利用空间和时间。

　　一项新技术刚刚投入早期使用：单一接入点达到802.11ac千兆每秒; LTE-A出一条来完整的移动宽带直接跟通信设备集成;智能频谱缓解宽带危机，提供比以前更多更好的的服务。

　　无线历史

　　第一个无线信号实际使用莫尔斯电码宽带爆炸的火花产生的噪声，干扰在范围内的其他任何信号。发明允许多个信号共享频谱，意味着在没有相互干涉的情况下可以有更好的天线，可重复使用相同的频率、幅度和频率调制，意味着可以在每个信号传输更多的信息。

　　无线最大的突破，是所有的电子产品晶体管的胜利。从上世纪50年代起，根据摩尔定律，工程师能够以较低的功耗要求和更低的成本做越来越多的信号，这个过程中，无线做得特别好。所有的现代技术如802.11ac，LTE和60GHz都是依靠频率和空间的多通道，一次处理多通道是今天大规模并行千兆晶体管芯片架构的一个理想的方法。

　　这也关系到SDR，或者软件定义的无线电，这依赖于非常快速的处理器复制数学信号对专用电子电路进行排序。这意味着，一个单一的SDR可以通过改变其规划管理多个标准，一个芯片可以做的三个主要类别的无线PAN，LAN和WAN(个人，局域网和广域网)。但是，到目前为止，因为经济原因有些服务还不能实施。

　　未来网络

　　通用无线局域网的下一代是802.11ac，将在2014年获得最终批准。它是第一次部署802.11n标准，有推向大众市场的想法。通过在多个天线的多个发射器和接收器中运行相同的频道，多次输入输出的微小时差在创建平行通道的每一个发射器/接收器组合之间的路径中使用。

　　802.11n的标准最多为四个并行空间信道，单独的通道设置最大带宽为40MHz; 802.11ac的增加，至少为80MHz的8个并行信道或者160MHz可选。它的数据传输通道上使用更有效的编码方式，这些是接近理论上的最大值，未来的改善将更广泛。

　　确切的频率分配因国家而异，推荐的标准有四个通道，每个通道具有2.16GHz的带宽。创建空间通道在MIMO的地方，形成波束或AAS自适应天线转向。个人60GHz是非常少的。人口稠密的地方，可以很容易地建立和配置来创建动态的移动设备，被称为802.11ad ，60GHz的无线网络连接提供7Gbps，而只有10米的范围内，不能通过墙壁或窗户。

 

　　目前，在实验中使用的最高频率是240GHz，弗劳恩霍夫研究所和其他德国研究人员的Millilink项目40Gbps在一公里范围内进行传输。他们希望使用多通道技术，使该技术取代光纤链路，并“最后一英里”能够连接到家庭和办公室。

　　未来的广域网

　　世界逐渐走向LTE，可提供高达100Mbps速度，世界各地接近20个不同频段。广泛的使用4G，LTE-Advanced和LTE-A提供第四代移动宽带。

　　第一个LTE-A网络正在部署，但不能全方位同步，让LTE-A以新的工作方式来对待现有的移动通信基础设施，这才是关键。

　　白色空间

　　白色空间为无线广域网的最新的创新，虽然它也与其他传统的系统显示出趋于同进化。

　　使用智能网络感知，分析，配置和使用通道可以分配其他服务，但其实它们没有使用现有的所有的频率。这有可能是高效率，远距离，高带宽的。最有可能应对的是低速度的农村宽带，高密度的互联网，物联网中央控制器的应用仪表和传感器平均比特每秒几十或数百，并能接受同样缓慢的命令。

　　白色空间本身是相当不错的，其中现有居民分配的频段是很少的，并在现有基础设施很少的地区，大量农村人口的发展中国家。一个更引人注目的概念是谷歌的“SkyNet”，使用飞艇和白色空间系统来负担起无线宽带大面积的照明。飞行广播发射机是一个新的想法，可以追溯到至少20世纪20年代，持续时间更长，功耗更低，更高的带宽和更好的物理亮度。

　　目前无线还尚未完成改变世界。

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