层出不穷的“黑科技”惊艳无线通信

2016-05-21

   底层技术决定上层应用,通信和ICT行业之所以能够出现那些令人着迷的业务和服务,那些令人目不暇接的创新终端,背后往往是能量巨大的新技术作为助推力。

  让我们来看看ICT业界是如何以技术创新和商业创新,迅速拉近万物互联时代与我们现在的距离的。

  承载着移动互联爆发式流量的无线宽带网络,被巨大的流量和无数个新应用推动着不断升级变革,针对短距离通信、大流量应用、密集场景、物物互联等需求的各类创新“黑科技”也逐渐显现出令人眼前一亮的实力。

  5G,不只是5G

  进入2016年ICT各领域几乎都“乘上了5G的翅膀”,面向2020加速推进和创新围绕5G的技术与应用。在今年2月的GSMA大会上,各大设备商和运营商以及相关企业都推出了最新的5G方案。美日韩及欧洲等多家电信运营商则宣布在2016年积极筹备5G网络测试,当然,国内5G研发也在同步推进甚至更快。

  近日中国信息通信研究院5G专家在业内会议上介绍了5G试验的最新进展。截至今年第一季度,国内的5G测试实验室已经搭建完毕,已搭建5个宏基站和超过10个小基站,以及3个高频小基站,下一步将会开放部分测试接口规范厂商的产品,并引入高频段的测试内容。

  据悉,运营商联合产业链在网络关键技术测试上还将有一系列创新,网络切片、CU分离等技术今年下半年将完成测试。

  近日,北京地区已率先启动了“5G试验网”建设。

  事实上,5G的概念已远远超过其技术本身。正如中国移动专家强调的,5G不仅是个单点的技术革新,更是一个融合无线网络、传输终端、业务平台的端到端的系统工程,需要产业链各个环节加强协同,积极开展包括空中接口以及业务平台各个方面全方位的协同测试,推进端到端的系统成熟。

  NB-IoT暗涌来袭

  面向万物互联,NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术逐渐浮出水面,这个基于蜂窝的窄带物联网成为万物互联网络的一个重要分支,2016年将是其发展的关键一年,也是运营商借此进军物联网市场的关键一年。

  从技术上看,NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。技术专家称,与LoRa、Sigfox和Wi-Fi等IoT技术相比,NB-IoT具备大容量、深覆盖、专用频段、低功耗和低成本等优势,比LTE更合适于物联网,LTE最大只能容纳每个家庭5部设备联网,而这在IoT应用上是远远不够的。

  设备商表示,截至目前蜂窝网已覆盖全球90%的人口,覆盖超过50%的地理位置。基于现有的蜂窝网络,运营商完全能够驾驭这个非常有竞争力的NB-IoT技术。

  在标准化上,3GPP计划在今年6月冻结并发布NB-IoT标准。据悉华为海思等芯片企业将陆续于今年推出NB-IoT商用芯片,而且芯片价格向短距离通信芯片价格靠近。

  之所以产业链对NB-IoT密切关注且投入,是因为这对传统的无线通信可以说是一种革新性技术。它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低,这些与生俱来的优势让它非常适合于传感、计量、监控等物联网应用,适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等领域。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确,目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。

  相比Wi-Fi、蓝牙、Zigbee面向短距离互联应用的无线技术,NB-IoT是长距离广域的通信技术,短距离与长距离多种通信技术共存是最合理和最能解决问题的手段,而NB-IoT正是长距离物联技术之中的佼佼者。

  超级Wi-Fi未来潜力不容小觑

  当IEEE802.22标准出炉后,无线地区型网路(WirelessRegionalAreaNetwork,WRAN)的概念也随之出现,被称为超级Wi-Fi的802.22传输距离最长可达100公里,因此预期运用范围相当广泛,其中也包括物联网领域。

  在频谱规划领域,24GHz~120GHz频谱的应用一直被热议,但这些高频率的频段在通信上有诸多限制。而VHF(54-216MHz)及UHF(470-890MHz)频段上的空白频谱,特别是UHF上的空白频谱,其频率特性非常适合用来进行通信,在传输表现方面,具备传输距离更长的优势,因此也得到产业界高度关注。

  光无线技术Li-Fi实现商用

  Li-Fi技术诞生并不是在近两年,但实际商用一直面临诸多挑战。

  Li-Fi的工作原理其实和红外线遥控器有点相似。数据首先被调制成光源,以光信号方式迅速传输,被感光器接收后再被重组为电信号。

  但和遥控器不同的是,Li-Fi利用的是可见光。给普通的LED灯泡装上微芯片,可以控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0,由于灯泡闪烁频率太快,肉眼根本感觉不到,但LED就此可以成为移动互联网入口。

  2016年,Li-Fi技术在墨西哥首次实现了商用,虽然传输速率依赖于服务提供商,但是但是其速率仍然比Wi-Fi要搞100倍。

  该技术一度被看好用于酒店、飞机等场景,但其大规模应用仍有硬伤:例如无法在日光充足的场景应用、信号无法穿墙、光覆盖面积有限、初期只能单向通信等。

  新版低功耗Wi-Fi也来抢市场

  据外媒报道,今年2月Wi-Fi联盟推出了一项新的名为HaLow的低功耗版本Wi-Fi技术,据称可以在智能家居、车联网和智能城市等领域进行使用。

  该联盟的目标是推出支持HaLow在无干扰状态下能够与正规Wi-Fi技术并行运作的三频Wi-Fi路由器。然而,干扰可能来自于其他方面,如家用设备中的婴儿监视器就已经运行在900MHz频段。此外,一些国家已经将900MHz频段预留给移动通信服务,所以从源头上来看就存在着干扰的危险。

  从应用可行性上看,HaLow在需要更长范围和更低数据传输的使用环境下被接受的可能性更高。虽然主要的障碍在于部署支持HaLow的三频Wi-Fi路由器,但是超窄带网络(例如法国的Sigfox)则需要部署一张完整的网络实现类似的功能。

  业内媒体分析,对HaLow来说造成威胁的另一个潜在竞争对手是窄带LTE(NB-LTE)协议——该协议背后得到了来自诺基亚、爱立信和英特尔的支持。像HaLow一样,NB-LTE从一个现有的网络系统中受益,不过它可能会比HaLow或者其他超窄带网络更加昂贵,将适用于更加高级的用途中。

  Wi-Fi联还宣布计划推出Wi-Fi定位技术,将提供类似蓝牙beacon技术的室内定位服务,这被视为对现有蓝牙beacon技术部署的一种挑战。Wi-Fi联盟表示,它将提供许多超越现有技术的优势,包括提供精确室内定位数据等,但是该技术相较beacons是否真的能够提供更好的用户体验尚待观察。另一方面,与现有Wi-Fi技术进行配合后,Wi-Fi定位技术还将帮助智能家居更加智能。


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