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LTE成为主流?无线通信最新技术趋势盘点

时间:02-05 来源:日经技术在线 点击:

1ac最多可以实现8重。如此,传输速度可提高2倍。

  第二点是提高一级调制方式的多值度。11n最大采用64值QAM,11ac则把256值QAM加入到了选项规范之中。使用256值QAM时,传输速度大约可以提高1.3倍。

  接下来的第三点是把利用频道的带宽扩大到原来的2~4倍。11n使用的频道的带宽最大为40MHz。而11ac扩大到了80MHz及160MHz(选项规范)。

  除了扩大带宽、采用256值QAM等现行技术的扩充之外,11ac还将采用全新技术。那就是第四点——多用户MIMO。多用户MIMO是指利用无线LAN接入点等基站方的天线,对传输波束进行控制,使用同一频道,向不同的终端发送不同的数据,以实现同时连接。

  11n之前支持的均为同时仅允许1台终端与MIMO交换数据的"单用户MIMO"。随着11ac发展为多用户MIMO,多个终端将可以同时与基站交换数据,有望大幅提升单系统的处理量。

  用毫米波带可实现高速传输

  面向进一步高速化的另一项规范是利用60GHz频段的11ad。这个频段可以确保世界通用的5G~7GHz左右的带宽。在这个较有富裕的带宽中,通过设置单通道带宽为2.16GHz的通道,最大可实现约6.7Gbps数据传输。

  11ad的规范已经成形,半导体开发渐入佳境。而且,为了促进遵循11ad的毫米波通信的普及,业界团体"WiGig"正在开展活动,向会员企业公开正式规范。其中,松下准备马上着手开发遵循11ad的芯片组,在WiGig产品中加以运用。该公司有意把11ad芯片组应用于便携终端的近距离高速无线传输。为了降低功耗,松下采取了在芯片组的RF收发器IC上置入相位噪声极低的电压控制振荡电路,为降低功率放大器的输出功率进行优化等措施。

  还将利用900MHz频带

  着眼于利用TV空白频段的11af,与着眼于利用900MHz频带的11ah,在利用比过去的2.4GHz和5GHz更低的频带的意义上,有着相似的概念。

  其中,11af设想利用的是500M~700MHz等频带。在这个频段,如果没有微波数字电视和无线麦克风等优先服务存在,使用频道无需申请执照。

  利用TV空白频段的设备,需要访问数据库了解频道的空闲状态,此时的访问方法的规范化目前正在研究之中。FCC制定的TV空白频段使用规定除了访问数据库的功能之外,最初还要求内嵌载波侦听功能,用来检测其他无线服务是否存在。由于在产品中安装这项功能需要极高的接收灵敏度,一般认为便携终端很难利用TV空白频段。然而,在2010年下半年,FCC提出了无需配备载波侦听功能的方向。

  与使用地区受限的TV空白频段相比,11ah有意利用的900MHz等频带与世界市场的磨合性较好。11ah将争取利用这些频段,大幅延长传输距离。

  11ah还在探讨之中,传输规范尚未敲定。目前,工作组正在对传输方式使用OFDM,在保持系统与现行无线LAN(11a/b/g/n)相似的基础上,降低频带的物理层等拓展方法进行探讨。

  11ah工作组在美国以从事电力及燃气公司设备生产的企业为主导,以智能电网的使用场景为前提开展的讨论不在少数。

  大幅缩短建立连接的时间

  11ai是旨在大幅缩短无线LAN安全初始认证需要的时间的规范。无线LAN的初始认证在终端与接入点之间至少需要交换14次数据包,而且,在初始认证之后,还要交换DHCP等数据包。因此常常需要数百m秒以上的时间。而11ai的目标是将这一时间缩短到1/10~1/15。

  本节主要介绍较近距离无线连接使用的无线PAN(个人局域网)技术。
  智能手机的蓝牙

  无线PAN技术正在面向众多用途不断发展,本文将挑选最近尤其受到关注的三个用途,对其动向进行解说。三个用途分别是(1)智能手机周边、(2)医疗保健、(3)面向家庭能源管理的"HAN"(home area network,家庭局域网)。

  首先,(1)智能手机周边是指智能手机及其外设使用的无线PAN技术。在这个领域,普及度占压倒性优势的当属近距离无线标准"蓝牙"。主要生产商的智能手机绝大多数都配备了蓝牙通信功能,用于连接无线耳机和耳麦等。

  蓝牙的焦点在于最新版本"Version 4.0"中加入的低耗电量模式"Bluetooth Low Energy",该模式又被称作BluetoothLE或BLE,该模式的耗电量仅为传统蓝牙的1/5~1/10,因此可以应用于使用纽扣电池驱动的小型设备。

  缩小的包的最大长度

  BLE利用2.4GHz频带、使用跳频方式的扩频技术来收发电波这一点与现行蓝牙相同。不同之处是跳频利用的信道数量从过去的79个减少到了40个,相应地,信道间隔扩大到了2MHz。

为了减少消耗电流,数据收发需要的时间缩短到了300μs左右,不到过去的1/2。而且还通过大幅缩短需要输出峰值电流的时间,延长待机模式状态下的时间,减少了

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