LTE成为主流？无线通信最新技术趋势盘点（二）

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，减少了消耗电流。为了实现这一点，收发的数据包的最大长度控制在了现行蓝牙的1/8左右。如此一来，实际最大数据传输速度有所降低，约为300kbps。

　　新版本的前身是诺基亚在2006年发布的低耗电无线技术“Wibree”。这是该公司为手表和传感器产品提出的无线规范，博通、CSR等半导体厂商以及精工爱普生、太阳诱电都在主导企业之列。但之后，随着Wibree与蓝牙合并，该技术被冠以了Low Energy的名称。

　　医疗和保健用途

　　关于无线PAN的第二个动向——医疗和保健，如今备受关注的标准是“IEEE802.15.6”。因为是在人体周围使用，所以也叫做“BAN”（body areanetwork，人体局域网）。< /P>

　　IEEE802.15.6是以应用于医疗和保健领域为前提制定的标准（表2），因此传输可靠性高，严格的安保、优先传输紧急数据等功能均为基本性能。而且，因为设想的应用对象是佩戴在身上的小型传感器，所以耗电量控制在较低水平，可以使用纽扣电池驱动。

　　表2：主要近距离无线通信标准示例

　　因为面向的是在人体周边构筑的无线网络，所以BAN的传输距离最大仅为2m左右。另外，网络拓扑结构（枢纽与各传感器节点的连接形态）仅限于星型，各节点的深度可以达到两层。

　　通过使用能够利用同一接口连接人体周围的多个传感器的IEEE802.15.6标准，包括掌握走路时的脂肪燃烧量、住院患者的监控在内，无线PAN有望进入各种各样的用途。

　　充分利用UWB和人体通信

　　IEEE802.15.6的物理层由3种无线方式构成，分别是（1）窄带（narrowband，NB）通信、（2）超宽带（ultra wideband，UWB）通信、（3）人体通信（humanbody communications，HBC）。其中，窄带通信使用的是400MHz频带到2.4GHz频带的频率。

窄带通信通过采用扩散通信（反复发送）和具有良好纠错性能的BCH（bose chaudhuri hocquenghem）码，确保了较低的误码率。可以说是能够确保传输可靠性的通信方式。而且采用了包络波动小的调制方式和差分编码/延迟检测方式。各频