層出不窮的“黑科技”驚艷無線通信

2016-05-21

   底層技術決定上層應用,通信和ICT行業之所以能夠出現那些令人著迷的業務和服務,那些令人目不暇接的創新終端,背后往往是能量巨大的新技術作為助推力。

  讓我們來看看ICT業界是如何以技術創新和商業創新,迅速拉近萬物互聯時代與我們現在的距離的。

  承載著移動互聯爆發式流量的無線寬帶網絡,被巨大的流量和無數個新應用推動著不斷升級變革,針對短距離通信、大流量應用、密集場景、物物互聯等需求的各類創新“黑科技”也逐漸顯現出令人眼前一亮的實力。

  5G,不只是5G

  進入2016年ICT各領域幾乎都“乘上了5G的翅膀”,面向2020加速推進和創新圍繞5G的技術與應用。在今年2月的GSMA大會上,各大設備商和運營商以及相關企業都推出了最新的5G方案。美日韓及歐洲等多家電信運營商則宣布在2016年積極籌備5G網絡測試,當然,國內5G研發也在同步推進甚至更快。

  近日中國信息通信研究院5G專家在業內會議上介紹了5G試驗的最新進展。截至今年第一季度,國內的5G測試實驗室已經搭建完畢,已搭建5個宏基站和超過10個小基站,以及3個高頻小基站,下一步將會開放部分測試接口規范廠商的產品,并引入高頻段的測試內容。

  據悉,運營商聯合產業鏈在網絡關鍵技術測試上還將有一系列創新,網絡切片、CU分離等技術今年下半年將完成測試。

  近日,北京地區已率先啟動了“5G試驗網”建設。

  事實上,5G的概念已遠遠超過其技術本身。正如中國移動專家強調的,5G不僅是個單點的技術革新,更是一個融合無線網絡、傳輸終端、業務平臺的端到端的系統工程,需要產業鏈各個環節加強協同,積極開展包括空中接口以及業務平臺各個方面全方位的協同測試,推進端到端的系統成熟。

  NB-IoT暗涌來襲

  面向萬物互聯,NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技術逐漸浮出水面,這個基于蜂窩的窄帶物聯網成為萬物互聯網絡的一個重要分支,2016年將是其發展的關鍵一年,也是運營商借此進軍物聯網市場的關鍵一年。

  從技術上看,NB-IoT構建于蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的頻段,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。技術專家稱,與LoRa、Sigfox和Wi-Fi等IoT技術相比,NB-IoT具備大容量、深覆蓋、專用頻段、低功耗和低成本等優勢,比LTE更合適于物聯網,LTE最大只能容納每個家庭5部設備聯網,而這在IoT應用上是遠遠不夠的。

  設備商表示,截至目前蜂窩網已覆蓋全球90%的人口,覆蓋超過50%的地理位置。基于現有的蜂窩網絡,運營商完全能夠駕馭這個非常有競爭力的NB-IoT技術。

  在標準化上,3GPP計劃在今年6月凍結并發布NB-IoT標準。據悉華為海思等芯片企業將陸續于今年推出NB-IoT商用芯片,而且芯片價格向短距離通信芯片價格靠近。

  之所以產業鏈對NB-IoT密切關注且投入,是因為這對傳統的無線通信可以說是一種革新性技術。它支持海量連接、有深度覆蓋能力、功耗低,這些與生俱來的優勢讓它非常適合于傳感、計量、監控等物聯網應用,適用于智能抄表、智能停車、車輛跟蹤、物流監控、智慧農林牧漁業以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區等領域。這些領域對廣覆蓋、低功耗、低成本的需求非常明確,目前廣泛商用的2G/3G/4G及其他無線技術都無法滿足這些挑戰。

  相比Wi-Fi、藍牙、Zigbee面向短距離互聯應用的無線技術,NB-IoT是長距離廣域的通信技術,短距離與長距離多種通信技術共存是最合理和最能解決問題的手段,而NB-IoT正是長距離物聯技術之中的佼佼者。

  超級Wi-Fi未來潛力不容小覷

  當IEEE802.22標準出爐后,無線地區型網路(WirelessRegionalAreaNetwork,WRAN)的概念也隨之出現,被稱為超級Wi-Fi的802.22傳輸距離最長可達100公里,因此預期運用范圍相當廣泛,其中也包括物聯網領域。

  在頻譜規劃領域,24GHz~120GHz頻譜的應用一直被熱議,但這些高頻率的頻段在通信上有諸多限制。而VHF(54-216MHz)及UHF(470-890MHz)頻段上的空白頻譜,特別是UHF上的空白頻譜,其頻率特性非常適合用來進行通信,在傳輸表現方面,具備傳輸距離更長的優勢,因此也得到產業界高度關注。

  光無線技術Li-Fi實現商用

  Li-Fi技術誕生并不是在近兩年,但實際商用一直面臨諸多挑戰。

  Li-Fi的工作原理其實和紅外線遙控器有點相似。數據首先被調制成光源,以光信號方式迅速傳輸,被感光器接收后再被重組為電信號。

  但和遙控器不同的是,Li-Fi利用的是可見光。給普通的LED燈泡裝上微芯片,可以控制它每秒數百萬次閃爍,亮了表示1,滅了代表0,由于燈泡閃爍頻率太快,肉眼根本感覺不到,但LED就此可以成為移動互聯網入口。

  2016年,Li-Fi技術在墨西哥首次實現了商用,雖然傳輸速率依賴于服務提供商,但是但是其速率仍然比Wi-Fi要搞100倍。

  該技術一度被看好用于酒店、飛機等場景,但其大規模應用仍有硬傷:例如無法在日光充足的場景應用、信號無法穿墻、光覆蓋面積有限、初期只能單向通信等。

  新版低功耗Wi-Fi也來搶市場

  據外媒報道,今年2月Wi-Fi聯盟推出了一項新的名為HaLow的低功耗版本Wi-Fi技術,據稱可以在智能家居、車聯網和智能城市等領域進行使用。

  該聯盟的目標是推出支持HaLow在無干擾狀態下能夠與正規Wi-Fi技術并行運作的三頻Wi-Fi路由器。然而,干擾可能來自于其他方面,如家用設備中的嬰兒監視器就已經運行在900MHz頻段。此外,一些國家已經將900MHz頻段預留給移動通信服務,所以從源頭上來看就存在著干擾的危險。

  從應用可行性上看,HaLow在需要更長范圍和更低數據傳輸的使用環境下被接受的可能性更高。雖然主要的障礙在于部署支持HaLow的三頻Wi-Fi路由器,但是超窄帶網絡(例如法國的Sigfox)則需要部署一張完整的網絡實現類似的功能。

  業內媒體分析,對HaLow來說造成威脅的另一個潛在競爭對手是窄帶LTE(NB-LTE)協議——該協議背后得到了來自諾基亞、愛立信和英特爾的支持。像HaLow一樣,NB-LTE從一個現有的網絡系統中受益,不過它可能會比HaLow或者其他超窄帶網絡更加昂貴,將適用于更加高級的用途中。

  Wi-Fi聯還宣布計劃推出Wi-Fi定位技術,將提供類似藍牙beacon技術的室內定位服務,這被視為對現有藍牙beacon技術部署的一種挑戰。Wi-Fi聯盟表示,它將提供許多超越現有技術的優勢,包括提供精確室內定位數據等,但是該技術相較beacons是否真的能夠提供更好的用戶體驗尚待觀察。另一方面,與現有Wi-Fi技術進行配合后,Wi-Fi定位技術還將幫助智能家居更加智能。


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