开启“无限”通信时代

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对于大多数现代人而言,信息已经如同空气食物般不可或缺,获取信息的渠道不重要,重要的是必须获取。

  据统计,按照现在有效信息所占流量的比例,除去一些奢侈的娱乐享受外,绝大部分人日常所需商务和基本信息获取的网络数据量不会超过2GB(大约1924MB),即使计算上一些不必要的网络附加流量和特殊数据需求,20GB大概足够满足一个人相当充足的网络需求了。很多人会对这个数字产生质疑,感觉20GB远远不够自己每天挥霍。这个数字不会考虑那些网络游戏发烧友或者整日流连网络视频服务的人,当然,那些疯狂下载网络资源的人同样不含在内。

  如果认为这20GB的流量会在4个小时内全部产生,那么所需的网络速度大概是1.42MB/s(11.38 Mbit/s)。这个数字的背后意味着,11.38 Mbit/s的传输速度基本上就可以保证你每天所需要的所有信息需求了,11.38 Mbit/s的速度其实已经很惊人了,足够十几分钟内获取纽约证交所当天所有的交易信息,也可以让你流畅地进行多点视频会议。当然,这里的11.38 Mbit/s指的是实际带宽,对于目前大部分网络来说,能够保持这样的速率着实有些难度。这意味着,在确保享受11.38 Mbit/s的实际带宽条件下,我们完全可以自由选择最喜欢的网络接入方式,至少对于超过95%的现有网络使用者,这一判断是有效的。

  无线通信带宽的增加与半导体技术的进步,让我们对有线网络的依赖变得越来越小。目前的无线网络中,WLAN的理论带宽是54Mbit/s,3G服务最低下限是2 Mbit/s,3.5G的下限是10 Mbit/s,已经很接近前述的所需带宽要求。虽然真实带宽肯定会低于理论最大带宽,不过前面得出的基本带宽也是一个相对最大值,所以,当iPhone将WLAN接入作为卖点出现之际,智能手机(包含各种移动上网设备)让我们完全有机会开始考虑摆脱PC享受网络信息服务。现阶段,智能手机正在逐渐成为人们日常信息处理的主流设备,市场调研机构Gartner最新预测报告表明,未来5年内,智能手机将逐渐取代PC,成为人们最常用的上网设备,到2013年,手机将超越PC成为人们最常使用的上网设备。Gartner的数据还显示,PC数量在未来三年内将达到17.8亿台,而智能手机和可连接互联网的手机数量将达到18.2亿部,并且该数字还有望继续上涨。

  从最初有线网络几米的限制,到无线网络上百米的限制,再到广域无线网的城市区域覆盖以及移动通信网络的广阔国土覆盖,网络技术的变革已经让我们不再被即时信息束缚在办公桌前、写字楼中,问题是,消费者从来都是不知足的,既然是能够摆脱电缆的束缚,为什么不能继续摆脱无线技术的地域束缚呢?

  畅想无限

  据ITU统计,电信数据网络大概覆盖了目前21%的地球土地面积(电话线则高达43%),无线网络目前的覆盖还不大,只有不到5%,移动通信作为广域通信网络,GSM现在的土地面积覆盖率已经接近60%,另外还有不到5%的近海覆盖。然而,即使是最广阔的移动通信网络,现在覆盖的实际地球表面面积不足20%,这意味着,如果你有幸光临地球上这80%(两极和绝大部分海洋)的地方,你将享受不到任何数据网络的服务。即使有一天,移动通信网络覆盖了全部的土壤,我们依然将被网络限制在地球的三分之一。

  如果真的实现“无限”通信,需要能够覆盖另外三分之二的通信方式。其实,从技术上这并没有什么难度,只要你能承受得起服务价格,就可以满足任何通信的要求,不管你是在南极点还是在大洋中间。
现实的问题是,我们距离能够享受可接受价格的卫星通信服务的距离有多远,如果要大范围普及,卫星通信的价格要降低至现在的十分之一,这是一个不小的技术挑战。不过,好的消息是,目前在天的将近100颗各种可提供通信功能的卫星大部分尚未开始开放民用,而未来十年内全世界计划发射的通信卫星数量将达到100颗,绝大部分将应用于民用领域。保守估计,未来十年内的卫星通信价格将有望缩减至现在的三分之一,对于广泛商用而言这无疑前进了一大步。

  另一个可喜的信息是全球导航卫星系统(GNSS)的快速发展,以目前中国的北斗系统为例,北斗二代已经明确要求终端芯片必须包含收发双向通信功能,虽然数据速率还保持在比较低的水平,但北斗二代已经可以实现通过导航服务进行基本通信。据相关公司技术人员透露,几年后,北斗二代的通信容量完全可以满足用户最基本的语音和数据通信需求,届时,利用导航服务系统享受更为广阔的无线通信服务不再是梦想。

  多年前,中国移动某个广告基于真实的事件,一艘游船遇难,乘客依靠中国移动的手机求救成功获救,相信几年之后,即使在全球任何一个地方,只要你需要,随时可以和任何地方进行信息交互,这就是无限通信的时代,这个时代,其实就在我们面前。

  现实的挑战

  享受无限通信并非完全无限,至少你需要一个可以收发信息的设备,若是真的享受无限通信,设备端依然需要足够的技术支持。虽然无限通信的前景值得我们期待,关注现在的无线通信技术更为现实。正如前文所述,各种无线通信技术正在趋于融合,这对整个通信终端产品提出全新的挑战。

  非智能手机(feature phone)变得越来越“智能”了。以前仅在高端智能手机上才能见到的功能正迅速进入价格比较适中的非智能手机中,如触摸屏、优化的Web浏览器、Web微件(widget)、GPS、Wi-Fi、强大的多媒体能力、可下载应用等。这些“智能化的非智能”手机正在使移动Web悄然赢得更广泛的受众,“手机”不再仅涉及蜂窝技术了。Wi-Fi、GPS、Bluetooth、FM Radio、近距离高频无线通信(NFC)等多种无线技术的集成带来了众多好处,而手机的功能也越来越多地由这些集成的技术来定义了。经济实惠的无线“组合”芯片的出现正在全面驱动多种无线标准超越智能电话范畴,进入大量手机之中。尽管目前大多数手机采用的是Bluetooth技术,但是预计几年之内,组合芯片将使GPS和Wi-Fi在手机中的采用率达到Bluetooth这样的水平。

  博通公司移动平台集团资深市场总监Robert Nalesnik认为,我们正在经历无线组合芯片从两种、3种到4种功能的转变,这些功能包括Bluetooth、FM Radio、GPS、Wi-Fi和近距离无线通信(NFC)。在空间受限的移动设备中集成多种无线技术,会面临无数技术挑战。给手机增加多种无线技术时,任何技术达不到预期性能,制造商都不会勉强接受。新设备的表现必须好于以前的各代产品。因为Bluetooth和Wi-Fi技术在不断进步,所以在组合芯片中集成最先进的功能是一个相当艰难的任务。

另一方面,移动通信发展的最大趋势就是能够快速高效传输更大的数据包,满足移动电视和视频下载等应用不断增长的需求。现今,3G 速率下行14.0 Mbit/s (1.75 MB/s),上行5.8 Mbit/s (0.725 MB/s),而LTE还将更快。TriQuint 移动设备市场总监Shane Smith坦言,高速传输带来的挑战在于,高带宽情况下的频谱有所不同,而LTE正满足这些更高的频谱。从半导体角度来说,LTE频率不同于3G频率。需要设计满足新频率要求的功率放大器。LTE还有一个挑战就是其峰值-平均功率要求。随着LTE频率增加,必须避免其信号与相邻信号干扰。TriQuint优势在于能够同时提供射频前端所需要的有源(功率放大)和无源(滤波)技术。有关产品面临的最大挑战之一就是信号干扰。不同连接选择的工作频率不同。确保拥挤空间中不同信号的完整性是一个巨大挑战。另一个机遇是扩大连接所需的硬件要求。连接解决方案当前的发展趋势是不断在单个器件中集成尽可能多的无线功能。无线连接的需求永无止境。消费者拥有许多互联产品,并希望加强对具有蓝牙、GPS、FM无线电等多种互联特性的产品的管理。

  与此同时,家庭里的网络互联需求越来越强烈,特别是中国政府在这方面投资是领先全球的。下一代无线宽带极有可能和下一代数字电视改造相结合,创锐讯(Atheros)副总裁兼亚太区总经理郑建生预测到2013年超过一半以上的电视都会接上网络,其成长非常快速。另一个角度,Wi-Fi以前都是固定在家里、机场、热点热区,现在随着移动市场的发展整个Wi-Fi也在转向,移动Wi-Fi的发展越来越快,包括手机、电子书、游戏,现在创锐讯最大的客户是日本的任天堂,他把Wi-Fi做到手持游戏机里面,还有各种的媒体播放器等等。以前是在家里看电视,以后在移动过程当中也可以享受到视频音乐的乐趣,也可以上网,整个社交网络成长也非常快。3G的应用越来越普遍,几年前运营商对于Wi-Fi并不是非常热衷,但是最近运营商发现Wi-Fi其实是可以帮助他们特别是内容越来越丰富,多媒体和音视频内容越来越多,甚至现在不光是标清还有高清,这就需要通过网络优化解决方案让用户享受到非常好的体验,能够更好地应用这些内容,包括电子书、杂志、音视频,这种趋势发展是非常快的。在将来高清视频流盛行的时候,3G需要Wi-Fi来进行网络分流。

  总之,网络已经无处不在的,在家庭里可以接上网络的设备也越来越多,以前就只有PC,以后家庭里上网的设备不仅仅是一两个,很可能是几十个甚至接近一百多个,为什么?以前一家一台电视现在则好多台,以后机顶盒甚至冰箱、洗衣机、电饭锅、微波炉都有可能上网,墙上挂的很可能只是屏幕,只要是带电的东西都可能有潜在的需求。物联网的概念现在是越来越热,不光是上网体验多媒体的内容,甚至所有的物体在世界上希望也是上网的,用户可以监控它,包括环保绿色能源方面。