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5G:一个数据传输速度快到惊人的时代

导读: 移动数据消耗正在高涨,而一连串的科技进步将改变现今智能手机及其他无线移动装置能做到的事,导入高解析度影片和完全沉浸式的 3D 环境。

  OFweek电子工程网讯 美国联邦传播委员会(FCC)大规模释出频谱,加上无线科技的进步,将加速带来一个数据传输快到惊人的时代。

  移动数据消耗正在高涨,而一连串的科技进步将改变现今智能手机及其他无线移动装置能做到的事,导入高解析度影片和完全沉浸式的 3D 环境。

  纽约大学(NYU)学生们在布鲁克林的无线实验室,测试将成为下一代手机先驱的原型设备。他们在挤满人群的庭院里移动时,这些原型设备每秒能传输 10 gigabit 数据。三星最近也展示技术,让一辆时速 25 公里的汽车,在进出基地台移动传输范围的同时,维持每秒 1 gigabit 的连线。

  上面这两项成果,都比目前商业移动电话技术的速度快上约 100 倍。

  美国 FCC 本月释出大量高频谱后,将解放这些惊人的可能性。FCC 释出的频谱,将是既有无线电讯频谱的数倍,白宫宣布投入 4 亿美元进行研究。

  下一代科技将由名为“5G”的标准定义。5G 网速预料会比 4G LTE 快上至少 40 倍,全球覆盖范围至少多出 4 倍。

  5G 预料将使用所谓的“毫米波”无线电频谱(频率超过 24GHz)。随着 FCC 的动作,美国成为第一个大量开放这种频谱供商业用途的国家,而不只限于雷达与军事系统。

  较高的频率,可以携带的数据也多出很多,但也更容易被建筑物、成团的树叶甚至雨水阻挡,所以运用在移动通讯上的挑战也比较大。

  但多亏讯号处理、芯片、天线科技的进步,三星、AT&T、Verizon、Ericsson 及其他公司未来可以利用这种频谱进行下一代的移动连线。

  有些新创公司已经在利用新科技开展新的商业模式,Starry 就是其中之一,这家公司正在 beta 测试在波士顿的家用网路连线服务,不过是用在固定装置上。

  纽约大学成功把毫米波讯号应用在移动通讯上,而且避开了最大的难题:接收端和传输端之间的物体会封阻传输。

  只要在芯片或微型电路板放上小型天线组成的阵列,就能强化讯号往特定方向的强度,并压抑其他方向的强度,这种阵列叫做“相位阵列”(phased array)。三星已经在制作手持无线装置上由 32 支天线组成的相位阵列原型,Ericsson、Nokia 也拥有设备,准备进行试验。

  领导纽约大学无线研究的拉帕波特(Ted Rappaport)说:“不论大小,所有主要电信公司都进行了大量相关研究,你会看到整个业界进行大量活动,因为大家知道毫米波的未来会来得很快很快。”

  第一批在商业上运用这种科技的手持装置,可能在 2 至 5 年内问世。拉帕波特说:“我管这叫“无线复兴”,各种活动的汇流将以几年前难以相信的速度改变世界。”

  支撑新无线科技的,是微芯片的显著进步。首先,芯片上元件的特征尺寸(feature size)变小,就能传输更大量的数据,却不会耗尽你的电池。其次,这类芯片镀上第二层物质,功能一如天线,让讯号丧失和能源消耗最小化。

  Intel 首席无线技术专家史都华(Ken Stewart)说,制程的进步,能让企业做出更便宜的消费装置。

  “消费者将在移动装置上看到更丰富的体验和高解析度影片。”他说:“他们以后不是看着手机荧幕玩 Pokémon Go,而是以更快的刷新率,在完全沉浸式的 3D 环境里游玩。”

  随着数十亿人口期待着移动装置的效能大幅提升,无线数据需求呈指数成长,来自连网汽车、智能电网等机械也将涌入。

  《Recode》认为,5G 将重度聚焦物联网。美国宣布 5G 消息前几天,软银才收购安谋(ARM),颇耐人寻味,不少人认为软银的天价并购额是赌在物联网的未来上。很多人相信物联网的潜能和许诺,但这个市场才刚萌芽,没有人能真的确定物联网的哪一个环节会起飞。

  5G 相关测试还在初期阶段,主要试验预料明年展开,2018 年会开始初步部署 5G 服务。

责任编辑:Trista
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