帶你漲知識(shí)，什么是空中基站

　　通訊技術(shù)愈加發(fā)達(dá)的當(dāng)今社會(huì)，反而加劇了缺少網(wǎng)絡(luò)覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)與發(fā)達(dá)社會(huì)間的差距。

　　最近Google和Facebook兩個(gè)巨頭公司的均發(fā)起了相關(guān)項(xiàng)目，GoogleProject Loon，和MarkZuckerberg成立的Internet.org組織，致力于借助空中網(wǎng)絡(luò)基站為世界上網(wǎng)絡(luò)不暢的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

　　ProjectLoon計(jì)劃通過(guò)熱氣球給偏遠(yuǎn)地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。人們通過(guò)使用安置于家中建筑物上的特制網(wǎng)絡(luò)天線，讓信號(hào)從天線發(fā)射到熱氣球，再由氣球返回?cái)?shù)據(jù)傳送進(jìn)入全球因特網(wǎng)中。Internet.org也是使用類似的方法，唯一的不同就是，計(jì)劃利用無(wú)人機(jī)作為傳輸媒介。

　　搭建空中全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，成本低廉，不會(huì)遭到人為破壞，不用耗費(fèi)大量的人力財(cái)力物力搭建基礎(chǔ)設(shè)施。但是諸如此類的全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，究竟只是宣傳的噱頭，還是能夠真正實(shí)現(xiàn)幫助網(wǎng)絡(luò)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的目的呢?

　　空中全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的工作原理

　　雖然說(shuō)全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)看上去像有些異想天開，但是技術(shù)概念的緣起并不是空穴來(lái)風(fēng)。多年前，一個(gè)擁有頂尖航天工程師、光學(xué)專家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家的工程團(tuán)隊(duì)，成功為美國(guó)軍方搭建了寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)能夠支持200km內(nèi)的飛機(jī)與地面衛(wèi)星基站的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)速度保持在10Gbps到80Gbps之間。該項(xiàng)技術(shù)也成為空中全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)展的里程碑。

　　困難

　　在長(zhǎng)距離傳輸中保持穩(wěn)定的高帶寬。

　　Project Loon和Internet.org面臨的最棘手問(wèn)題是，如何選擇最匹配合適的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶的通信數(shù)據(jù)將會(huì)在空中平臺(tái)聚合，接著從這里出 發(fā)，數(shù)據(jù)將被傳送至下一個(gè)覆蓋更遠(yuǎn)距離的熱氣球或者是無(wú)人機(jī)，最后再與地面上的基站連接?，F(xiàn)今，能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相當(dāng)有限，并且需要借助微 波、毫米波或者FSO(自由空間光通訊系統(tǒng))的支持。

　　此外，這幾種方法都有著各自的局限：微波相對(duì)擁有較低的電容量;而毫米波和FSO經(jīng)常會(huì)受到天氣的影響(毫米波在陰雨天氣不能正常工作，F(xiàn)SO的性能會(huì)被塵霧影響)。

　　維持可靠性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

　　如何在天氣多變的情況下保證無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)優(yōu)良、不丟包，將會(huì)是項(xiàng)目的另一個(gè)挑戰(zhàn)。電信工業(yè)的研究員們已經(jīng)嘗試了一系列不同的方法，來(lái)優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的正常運(yùn)行時(shí)間。

　　目前最有效的方法就是將兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳播媒介相結(jié)合(例如光和毫米波)，二者能補(bǔ)償對(duì)方的缺點(diǎn)，并且不干涉彼此的信號(hào)。對(duì)比與那些采用一種信號(hào)當(dāng)作 基礎(chǔ)主力，另一種信號(hào)作為后備支持的無(wú)線通訊系統(tǒng)，基于這種設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)，兩種信號(hào)的功能需要處于完全相同的位置，以保證即便是在長(zhǎng)距離傳輸中，能夠提供光纖級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、質(zhì)量和可靠性。

　　解決空中基站位移的問(wèn)題

　　即便是相對(duì)固定的熱氣球也不能保持完全靜止，仍然會(huì)產(chǎn)生偏離原始基點(diǎn)的情況。雖然說(shuō)這個(gè)問(wèn)題看上去并不是技術(shù)上的什么難事，但實(shí)際確是困擾無(wú)線通訊甚至是軍事應(yīng)用的重大問(wèn)題。

　　當(dāng)今許多高容量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸通常是窄電子束。為了配合空中平臺(tái)，數(shù)據(jù)傳播媒介必須能保持每個(gè)收發(fā)器之間持續(xù)性的數(shù)據(jù)連接，傳播距離越遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)的困難性越大。

　　Project Loon和Internet.org的網(wǎng)絡(luò)傳播距離至少都需要在幾英里以上。舉個(gè)具體的例子來(lái)說(shuō)明系統(tǒng)能承受的誤差幅度究竟是有多么小。如果說(shuō)兩個(gè)無(wú)線收 發(fā)器之間間隔5英里，其中一個(gè)偏離正常位置僅僅只有1°，最后信號(hào)到達(dá)的目標(biāo)位置將會(huì)比初始位置偏移將近500英尺?；鹃g的距離越遠(yuǎn)，容差只會(huì)更小。

　　結(jié)語(yǔ)

　　雖然說(shuō)目前這種“空中基站”無(wú)論是成本控制，還是技術(shù)支持，除了軍方外都處于測(cè)試階段，但是我們還是要堅(jiān)信，再大時(shí)代的引導(dǎo)下，“空中基站”走向民用通信，快了!