摘要：跟著智能通訊器材在環球范圍內被廣泛利用，用戶對于網絡功能的要求也隨之水漲船高。更高的帶寬以及網絡容量成為環球運營商們成為當下用戶對4G網絡提出的新要求。本文通過解析無線網絡背后的三大推進力引出從專業層面4G甚至前程的無線網絡成長需求衝破的五大專業挑釁。
要害詞：4GM2M小基站長途射頻MIMO香農定律
1 引言：G 主題變奏曲
從起初的調頻無線手機，也即是俗稱的大哥大，到此刻幾乎人手一臺的智能電話或者平板電腦，每當手中的通訊器材除舊換代之時，用戶對挪動網絡又提出了新的要求。從起初的通話，收發短信，演化到后來的彩信，以及此刻由智能電話帶來的不同種類強盛操縱利用，環球用戶對挪動網絡不停升級的憧憬促使它一次又一次邁入了一個新的時代。
回溯已往，直到20世紀70年月初，美國手機電報公司ATT的貝爾試驗室才提出蜂窩手機網絡的概念，但在已往40年內，這一專業卻呈幾何級數的增長。跟著挪動專業逐步融入人們的日常生涯，該專業在很大水平上受到了百 家 樂 分析 app用戶需要的推進而不停演進。
比年來，跟著智能電話在環球范圍內的日益遍及，運營商們再次面對著開闢全新網絡協議的挑釁，以便擴張蓋住范圍、提升容量及提高辦事質量。像蘋果iPhone各代產物的推出，在環球幾乎所有市場內觸發了人們對于網絡需要的峰值，促使網絡條理師們勤奮奪取更多寬帶及容量和效率。
這一成長直接導致了4G辦事目前在環球的露面。4G是第四代挪動通訊及其專業的簡稱。4GLTE體制或許以100Mbps的速度下載，比撥號上網快50倍，上傳的速度也能到達50Mbps，并或許知足幾乎所有用戶對于無線辦事的要求。很顯著，4G有著不能相比的優勝性。運營商們已開端注目應用LTE-AdvancedLTE v12網絡開拓自身的本事，顯而易見，數據目前已成為很多電話用戶的優先事項。而值得留心的是，4G挪動網絡即是重要針對數據設計的首項專業。
2 無線網絡演進背后的三大驅動力
比爾·蓋茨BillGates曾經說過一句話（也可能是別人杜撰的），640K（內存）對所有人來說都應當夠用了。這一示例充裕說明晰正確預計專業成長遠景的難度，挪動網絡的演進也不破例。
在康普看來，盡管挪動網絡的演進難以預計，但對于即將到來的4G或者是前程的5G甚至更遠的成長，仍然可以通過對其成長背后的驅動力和關連專業進行解析，能夠還能從此前的成長進程中學習經歷教訓。
用戶需要
用戶需要將連續成為網絡演進的重要驅動因素，與此同時，更為細緻的挪動器材的顯露也是因素之一。
用戶數據需要的連續提升永遠無法被無視。因特網用戶的數目預測將在2015年前到達27億人，占世界總人口過份40。[i]跟著數據辦事在終極用戶日常生涯中的主要性日益提高，以及百家樂 用語視頻和電話游戲等高帶寬利用受迎接水平的日益提高，運營商們必將著眼于成長能為用戶提供支持的關連網絡。
配置新辦事可以開辟新的收入流，有助于改良運營商的平均每位用戶收入ARPU。很多花費者都愿意為傑出的數據體會付款額外費用。埃森哲Accenture近期開展的一項市場調研的結局也顯示，目前有69的因特網拜訪量都是通過挪動器材進行的。運營商對新辦事商務的需要將連續推進前程網絡的成長，比如它們會向用戶提供直接得手機的關連事件，如足球賽或音樂會的現場直播辦事，假如用戶抉擇觀賞，它們可以接收一次性費用。
很顯著，跟著高清顯示屏、統一通訊和視頻會議的顯露，新挪動器材將推進網絡提供帶寬更高的內容。與此同時，電話錢袋辦事等其他項目也將成為電話器材不能劃分的構造部門，這可能產生對新網絡協議以及安全舉措等不能預計的需要。
機械的突起
從古史角度來看，用戶需要是始終推進挪動運營商提供更高容量和更廣蓋住范圍的網絡的驅動力。然而，這一場合立刻就要發作變動了，由於前程挪動網絡面對的最大包袱是來自機械對機械通訊M2M的包袱。
這一專業趨勢在成長過程中曾採用過許多名稱，有些人將其稱為M2M，而有些人將其稱為嵌入式或聯網式器材以及物聯網。不論其專門用語如何，這一專業的性能都是雷同的，即許可不同種類器材共享數據，而無需人力干預。目前，這一專業還可用于將任何類型的長途機械或器材連結至要害信息體制，并蒐集現場即時信息，從而提高效率，減低本錢，推出新辦事并牟取競爭優勢。此外，公用事業儀表、標誌、拍攝機、長途傳感器、筆記本電腦和家用電器等充沛多樣的器材也可以連結起來，為不同種類新用處提供支持并提高效率。
盡管單個聯網器材本身并不可夠傳輸大批數據，但歷久看來，每個用戶卻可能佔有數十甚至數百臺聯網器材。已往一年來，歐洲市場上聯網器材的數目飆升了60，Gartner也以為M2M市場將保持每年30-40的增速，[iii]這在很大水平上正是由于M2M的突起，挪動數據流量預測將在2011-2016年間提升十倍。
因此，新一代挪動網絡不光僅需求依據更大的容量需要進行調換，並且還必要解決多用戶環境的疑問。新一代網絡必要支持用戶要求的不同種類辦事，並且還必要知足M2M以及聯網器材產生的大數據的需要。其面對的至關主要的挑釁是在無處不在的網絡中排好差異類型流量的優先順序，比如人到人、人到機械、機械到機械、應急傳輸等等。
聰明都會
今后10年內，跟著不同種類結構漸漸意識到M2M在收入流和客戶快意度提高方面蘊含的未知潛力，我們預測M2M利用領域將顯露重大衝破。電力公司已經開端推銷智能電表，它們可以向中心數據庫發送有關家用和商用電量耗損的即時信息。同樣，汽車公司也正在推銷聯網汽車，為車輛監控和援救、意外事件告訴及定位等辦事提供支持。然而，這些器材的推銷還只是開端。等辦妥這些器材的普遍配置后，它們的潛能才得到充裕施展。比如，萬能智能電表可以讓電力公司依據需要智能匹配發電量，在減低本錢和提高效率的同時改良關連辦事，這就產生了智能電網。
在今后十年內，單個產業中發作的此類革命將日益常見，並且可能被視為規模更大的聰明都會變遷的構造部門。從本性上而言，這一術語前兆著智能信息與通訊專業的混合，旨在提高不同種類都會體制和辦事的效率和機能。典型性專業在前程將強化都會智能和都會連通性，包含有智能電表、傳感器網絡、光纜和無線通訊網絡、以及或許為都會辦事提供數據解析的軟件以及大批其他硬件和軟件組件。這將對挪動網絡產生龐大陰礙。據預計，對聰明都會專業根基設施的投資總額將在2010-2020年間到達1080億美元。[v]
那麼，為知足用戶、M2M和大數據的需要，網絡中將顯露哪些專業？
3．五大專業改革
提高頻譜靈巧性的專業
從古史角度來看，每一代挪動網絡城市被指定一個新頻段以及每頻道更寬的頻譜帶寬。然而，在4G網絡推出后，目前新頻段以及更大的頻道帶寬已經幾乎沒有空間。由于頻譜的缺陷，我們以為提高頻譜的靈巧性將在前程的網絡成長中施展主要作用。換句話說，即通過網絡智能調換，應用免費或低本錢頻譜的網絡，軟件層擔當對網絡硬件進行管理，積極將傳輸頻率切換至最寬松的頻譜。這將使得運營商或許確保用戶牟取盡可能最快的上傳下載速度，縱然在擁擠不堪的都會環境中也絕不減色。
MIMO多輸入多輸出專業
MIMO（多輸入多輸出）專業將成為提高LTE及更進步網絡蜂窩站點的頻譜效率的一個至關主百家樂 長龍要的器具。通過採用蜂窩站點以及用戶電話上的多個天線，MIMO可以提高容量以及其他方面的網絡功能。為了雙向收發信號，基站天線經常採用雙極化陣列。運營商們目前正在考核再增添一個雙極化陣列、從而確保四向收發信號甚至歷久八向收發信號的關連增益。
MIMO可在不提升帶寬或傳輸功率的場合下，明顯增加數據吞吐量和鏈路范圍。兩股差異的信息流將採用兩個獨自的天線或雷同天線的兩個差異極化，在雷同的無線電波道上傳輸，旨在提高頻譜效率（每赫茲帶寬每秒比特數的提升）。在通過兩個天線傳輸雷同信息流的場合下，雷同的專業也可用于提高鏈路可信性，創造可以接應衰減或其他類型攙和的分集路徑。
長途射頻拉遠專業的配置
第一代網絡的條理是將基站放在機房內，因而是被置于一個受到保衛的環境中。長途射頻拉遠專業RRH的成長是此中一項重大的專業先進，它使得射頻頭與基帶相分解，並且或許提供明顯的配置敏捷性。
RRH有諸多安裝方式，但靠近實質的基站天線安裝更有助于減少體制的損耗，並且提高信號強度成為可能。但為此需求付出的價值是：由于天線老是位于站點的最高點，鑒于現場嚴苛的環境以及站點維護和在塔頂進行維修的費用，靠近安裝的RRH本身會帶來新的危害。此外，為了接受更重的重量及風阻，可能還需求對很多站點進行從頭設計。這可能會導致租賃費等某些運營費用的提升。
目前業內顯露的一個成長趨勢是：將RRH和基站天線集成至統一的物理實體。這一間隔上的優勢可以減少損耗，產生更高的效率，明顯節省電力、空間并減低風阻。然而，盡管配置更敏捷的綜合性解決計劃具有潛在的收益，但他們的維護要求一般也更為復雜。萬一發作硬件故障，就更有可能發作時間更長的網絡百家樂可以算牌嗎停機。比如真人百家樂線上，假如某集成式天線中的無線電器材失靈，運營商就必要先從塔架上拆下整個組件，然后才幹進行維修。而在傳統塔架上，運營商無需處置天線，只要把無線電器材拆走并進行維修即可。
站點獲取和小基站
從挪動網絡開端成長至今，站點獲取一直是運營商們面臨的一個重要疑問。斟酌到都會環境以及發射塔或許提供的空間對照有限，這一疑問有可能還要連續下去。小基站已經成為業內頻繁採用、但卻也常常被曲解的一個術語。它的根本原理很簡樸。但顯而易見的是，網絡容量需要將超出當前的條理限制，並且需求采取新想法。而已增添更多蜂窩的做法已經到達了飽和狀態，因此需求新創意。因此，我們預測今后蜂窩站點的組件將顯露更小、集成程度更高的趨勢，以便配置更能創收的器材。
提高信噪比——香農定律Shannon
從挪動網絡的所有專業成長可以看出，可能維持恒定不變的因素只有一個——提高信噪比SNR，較高的信噪比可以確保提供穩健的數據辦事。已往十年來，這一比率的主要性日益提升，環球范圍內對挪動數據的偏好也沒有削弱的眉目。
香農定律繪出了任何體制實現其最大理論容量可能受到的限制，其來由在于體制存在噪聲或攙和。今日3G、LTE和LTEAdvanced網絡採用的最新無線電專業被成為噪聲受限體制，假如說射頻路徑沒有噪聲限制的話，它們就可以實現最大容量。
實質上，這一考量的確極度主要，來自市場研討公司RysavyResearch的彼得·瑞塞維PeterRysavy早在2005年首批在其公然刊登的此中一篇專業論文中，就對此進行了很好的結算：前程專業先進的重點應放在改良體制功能方面，此類改良任務應或許改進體制中的細緻信噪比，或實現其最大化。[vi]在這一點上，運營商必要用心于通過新專業、精雕細琢的傳輸方式以及網絡優化等策略，確保射頻路徑佔有高性噪比。我們可以確信的一件事是，對于挪動網絡來說，今后的市場將更復雜，空域也會更擁擠；下一代或今后的網絡假如想贏得勝利，穩健且途經精心設計的根基設施的作用將至為主要。
