漫谈未来无线宽带技术

在前面我谈了很多万亿级计算方面的话题。关于未来的几十以至上百个核的处理器平台,英特尔在软件和硬件的很多方面进行研究,目标是让未来的万亿级计算技术能胜任那些处理万亿级数据的未来应用,使得科技更加智能化、更加可靠、对人类更加有用。
另一方面,因为通信已经成为我们的生活和工作中的重要部分,我们也从事通信技术研究,使人们不论何时何地都能方便、可靠而且安全地联络到想要的东西。


跟周围很多人一样,我因为经常出差和开会,就配备了智能手机,好及时收发电子邮件。但是这个高科技装备带来的便利还是很有限——不能连入公司内网,不能有笔记本电脑一样的用户体验。其中的主要原因是无线上网在速度上的限制。
现在有关无线宽带的话题真是热闹,这方面的研究也是英特尔中国研究中心的一个重要方向。一般人大概不是很了解英特尔也做无线技术方面的研究。也难怪,因为我们在这方面的历史并不是太长。在北京的通信技术实验室,是我在2004年初调入研究部门后负责组建的。但是我们的发展速度很快,现在已经是有大约四十名正式研究人员,是我们公司在通信技术研究部门的一支骨干团队。
在英特尔中国研究中心,我们在未来无线通信技术方面主要从事的研究是多输入多输出技术(MIMO)和干扰抑制技术,研究目的是为了提高未来无线通信的速度和质量。下面我对这两者之间的关系稍加说明。
简单点说,通信就是把能代表某种意义的信号从一个地方传到另一个地方。用学究点的说法,通信是指把电磁波发送到信道中,通过发送1和0的比特流来传递信息,比如图像、文字、声音等等。有线通信是在电缆线上传递信息,无线通信就是用无线电波在空中传递信息。
宽带通信,就是说通信带宽很宽。举例来说,几年前北京电信规定的宽带是2Mbit/s,每秒可传输2百万个比特位,相当于每秒可传输12.5万个中文字符。我们公司最近在硅光子学领域取得重大突破,最新研制成功的激光调节器可以提供40Gbit/s的超高带宽。一般讲的宽带,通常是指的有线宽带通信。我们不考虑有线宽带的无线接入系统,一般而言的无线通信系统只能算是窄带系统。例如手机上使用的GPRS系统,峰值速率为115.2kbit/s,平均业务速率大概是20kbit/s~40kbit/s。仅从这些数字就能推断出在有线宽带和无线窄带上用户体验的巨大不同了。
我们的通信研究团队从事的多输入多输出(MIMO)技术是未来无线宽带系统的关键技术之一,可以在保持系统带宽的条件下提高信道容量。它的基本道理是在空间中产生独立的并行信道,同时传输多路数据流,成倍提高原有信道的容量。
在这种多输入多输出系统中,因为在同一频带上同时发射和接收,造成信号之间的相互干扰;同时无线通信网络需要为成千上万的用户同时提供服务的,不同用户之间的信号干扰也必须考虑。因此MIMO技术在大规模应用之前,需要解决好信号干扰抑制这个关键问题。这正是我们的另外一个研究方向。经过我们和业界同行们的共同努力,无线宽带技术可以在几年之内达到实用化。
就算用现在的想象力,设想如果实现了无线宽带,至少我们的工作方式会发生很多变化。繁忙的商务人员可以随时随地远程迅速地接入公司内部网,就象在办公室一样的体验;交警在现场可以根据交通指挥中心的监控信息,迅捷地核实违章肇事车辆信息;居住在边远山区和农村地区的孩子们通过无线宽带网,足不出户便可以和城里孩子看到同样的老师现场授课;我们可以通过手机快速下载带有大附件的邮件的同时,和朋友们一起玩实时游戏,等等。也许到那时,我们的生活方式也会发生巨大的变化呢。

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14 Responses to 漫谈未来无线宽带技术

  1. 袁超 says:

    关于在多种无线标准之间切换的技术,在英特尔的研发进展如何,我觉得未来人们都希望有这样一种无线系统,可以在室内有WLAN网络的时候接入WLAN,走出室外,可以自动连入3G或者是WiMAX网络,而这其中的切换最好能不让他们过问或是不需要他们来操作.

  2. Simon says:

    首先我相信无线系统的普及完全只是一个时间的问题,但是我有几个个担心。
    1, 高速的网络通讯必然有高的功耗,这方面对于现在的手持供电系统来说真的是无比巨大的一个考验,再好的网络速度,再大的显示屏,没电全玩完。千万别让供能系统拖后腿。
    2, 高速的网络通讯必然带来大量的信息,如何确保个人隐私,实现真正的沟通人性化,我可不想在海边休假的时候,被迫接受老板打来的视讯电话会议,因为我只穿了一条泳裤。

  3. 黄奇近 says:

    移动WiMax在中国广电定位新途径
    下一代无线宽带——WiMax技术,是由世界著名芯片及众多通讯设备厂商(国内有中兴、华为公司享有专利)共同参与标准制定和设备开发生产,其技术性能大大超过3G标准。WiMax技术打破了少数通讯设备开发生产商及运营商的市场垄断地位,大大降低了网络建设与营运成本。能为政府与公众建立可持续发展的信息高速公路,提供电子政务和广电IPTV网络电视服务,公众将得到由高科技所带来的无线高速率上网与价格上的实惠。
    WiMax在中国受到通讯行业3G的制约,只能作为3G的补充。WiMax在中国要有新的定位途径,广电总局管辖着UHF频段无线电视数据广播频率,广电的IPTV节目资源,具有广泛的应用市场。在世界无线电新技术的创新时代,广电需要新技术的持续不断地实践与创新。中国广电地面移动数字电视标准,应放弃传统过时的广播模式,采用下一代全IP全移动的——WiMax技术,任何格式的音频压缩码流及数据都可以在其网络上运行,不受音视频压缩格式变化或升级的影响,一步到位解决了广电网络双向接入及上行干扰和瓶颈问题。
    本人有关广电应用WiMax技术的论文3篇,其中2篇可查阅国家广电总局科技委主办的“全国因特网与音视频广播发展研讨会”, NWC 2006论文集第80页,题目《应用WiMax技术营运IPTV》、NWC 2007论文集第345页,题目《融入4G互联网 广电创新可持续发展的思路与对策》。欢迎业界同行、国内外有意参与建设或投资者,参加题为“构建广电下一代4G无线流媒体超高速承载网美好江山”话题进行交流。电子邮件:fj13605971802@163.com 。

  4. 吕烨 says:

    博主提到智能手机无法像本子一样方便访问公司内部网络。这个问题Intel如何考虑。为了移动终端可以访问内部网络,而去改造现有的内部网络吗?intel是会针对现有系统为每位有移动接入VPN需求的员工配备专用的终端。还是最终将实现symbian\windows mobile\移动linux\blackbarry任意的一种都可以接入内部网络呢?

  5. 杜江凌 says:

    袁超您好!您这个问题非常好。为用户提供无缝的网络使用体验,正是这方面研究的关键。我们有关于WiFi-WiMax无线网络无缝切换方面的研究成果,已经在有关合作伙伴方面做测试。

  6. 杜江凌 says:

    Simon您好!有关科技与人性化的关系,确实是一个重要问题,在我们发展技术的时候也必须关注。

  7. 杜江凌 says:

    黄奇近您好!您的有关WiMax的观点很有道理。

  8. 杜江凌 says:

    吕烨您好!我们认为通过未来的无线宽带技术,提高了网络速度,就能提高用户的无线网络体验。

  9. Yuan Bin says:

    很多无线设备都拥挤在2.4GHz附近这个狭窄的频段内,干扰确实是一个大问题,对此深有体会。

  10. co0k1984 says:

    从无线信号区域外进入无线信号区域后,连接上无线网络的握手时间能接近零,那就太爽了

  11. tony says:

    杜先生,你好,我是个无线设备的发烧友,因为实在是头疼那些绕来绕去的各种各样的线,我们单位现在就是用的无线上网,也可以亲身体验一下无线上网的感觉,我们现在就是在解决一个问题,我们在不同的楼层放置了无线收发设备,通过设置给不同的客户开通不同的访问路径,business internal and customer,但是有个问题我没搞明白,就是如果客户正好处在两个无线设备的中间,当他开启无线设备的时候就会同时找到两个设备,如何设定优先选择是个问题,如果有时间希望能够指点一下,我很喜欢到intel网站上看一下你们在IT技术方面的介绍,能从上面学习到很多有价值的东西,我的mail:lt.atao@163.com

  12. Wireless Galaxy says:

    作为一家成功的处理器制造商和成功的个人计算机架构领导者,在将无线融合到计算技术的过程中,应该发挥自身的优势,避开劣势。将802.16这样的长距无线通信技术应用到移动计算中,确实能够给用户体验带来极大的提升。但是,3GPP和802.16的趋同化使得802.16并不是这一市场上的单一技术,一旦运营商基于某些原因将大量基础设备投资放到了3GPP上,主要设计用于PMP模式的802.16的用户端就将因为缺乏基站很难获得广泛应用。虽然和本地设备制造商和运营商保持合作将提高802.16的技术应用可能,是一个win-win solution,从战略上看这是正确的,但风险仍是存在的。
    从长期趋势上看,Dynamic Spectrum Access和User Cooperation等技术是无线宽带的发展方向。正如互联网所取得的成功一样,事实将证明愈加分布式的技术将成为未来的主导。Dynamic Spectrum Access将提高空闲频段的利用率,绕开频谱瓶颈,让我们获得更多的频谱。User Cooperation从更大的自由度空间获取更大的容量。Dynamic Spectrum Access和User Cooperation是主要依赖终端设备的技术,而这正是Intel所擅长的,在传统无线领域(架构、技术)和电信设备巨头们竞争不如绕开他们采用新的架构、技术。
    如果Intel通信技术实验室能在这些新的技术上占据前沿,相信未来的Intel移动计算平台能给用户带来更好的无线体验!

  13. 杜江凌 says:

    Tony,您好!非常感谢您对英特尔技术的关注!有关无线漫游与切换方面的技术问题,您可以到如下网址查找:
    http://www.intel.com/technology/comms/roaming/index.htm

  14. 杜江凌 says:

    Wireless Galaxy,您好!感谢您的评论!您的分析非常有价值,我们会认真考虑。我们将产品平台与无线技术整合,是为了给广大用户提供更多的技术选择,使用户体验更加友好方便。从当年Ethernet占主导的时代,我们在产品中引入无线技术;到如今我们在WiFi已经成为标配的时候,考虑在产品中引入更多的无线技术,都是同一思路。

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