帶你漲知識，什么是空中基站

　　通訊技術(shù)愈加發(fā)達的當今社會(huì )，反而加劇了缺少網(wǎng)絡(luò )覆蓋的偏遠地區與發(fā)達社會(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 )不暢的偏遠地區提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

　　ProjectLoon計劃通過(guò)熱氣球給偏遠地區提供互聯(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(xiàn)，讓信號從天線(xiàn)發(fā)射到熱氣球，再由氣球返回數據傳送進(jìn)入全球因特網(wǎng)中。Internet.org也是使用類(lèi)似的方法，唯一的不同就是，計劃利用無(wú)人機作為傳輸媒介。

　　搭建空中全無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，成本低廉，不會(huì )遭到人為破壞，不用耗費大量的人力財力物力搭建基礎設施。但是諸如此類(lèi)的全無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，究竟只是宣傳的噱頭，還是能夠真正實(shí)現幫助網(wǎng)絡(luò )欠發(fā)達地區的目的呢?

　　空中全無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的工作原理

　　雖然說(shuō)全無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )看上去像有些異想天開(kāi)，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(zhuān)家、計算機科學(xué)家的工程團隊，成功為美國軍方搭建了寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。該網(wǎng)絡(luò )能夠支持200km內的飛機與地面衛星基站的數據傳輸，同時(shí)速度保持在10Gbps到80Gbps之間。該項技術(shù)也成為空中全無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸發(fā)展的里程碑。

　　困難

　　在長(cháng)距離傳輸中保持穩定的高帶寬。

　　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(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，偏遠地區用戶(hù)的通信數據將會(huì )在空中平臺聚合，接著(zhù)從這里出 發(fā)，數據將被傳送至下一個(gè)覆蓋更遠距離的熱氣球或者是無(wú)人機，最后再與地面上的基站連接?，F今，能夠實(shí)現該功能的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相當有限，并且需要借助微 波、毫米波或者FSO(自由空間光通訊系統)的支持。

　　此外，這幾種方法都有著(zhù)各自的局限：微波相對擁有較低的電容量;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，FSO的性能會(huì )被塵霧影響)。

　　維持可靠性強的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境

　　如何在天氣多變的情況下保證無(wú)線(xiàn)數據傳輸信號優(yōu)良、不丟包，將會(huì )是項目的另一個(gè)挑戰。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(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的正常運行時(shí)間。

　　目前最有效的方法就是將兩個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳播媒介相結合(例如光和毫米波)，二者能補償對方的缺點(diǎn)，并且不干涉彼此的信號。對比與那些采用一種信號當作 基礎主力，另一種信號作為后備支持的無(wú)線(xiàn)通訊系統，基于這種設置的網(wǎng)絡(luò )，兩種信號的功能需要處于完全相同的位置，以保證即便是在長(cháng)距離傳輸中，能夠提供光纖級別的網(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(xiàn)通訊甚至是軍事應用的重大問(wèn)題。

　　當今許多高容量的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )數據傳輸通常是窄電子束。為了配合空中平臺，數據傳播媒介必須能保持每個(gè)收發(fā)器之間持續性的數據連接，傳播距離越遠，實(shí)現的困難性越大。

　　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(xiàn)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°，最后信號到達的目標位置將會(huì )比初始位置偏移將近500英尺?；鹃g的距離越遠，容差只會(huì )更小。

　　結語(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試階段，但是我們還是要堅信，再大時(shí)代的引導下，“空中基站”走向民用通信，快了!