瞄准5G/物联网 60GHz Wi-Fi蓄势待发
Wi-Fi标准目前正为融合从5G蜂巢式回程网路到连接物联网的热点技术而努力，根据致力于该领域的两位研究人员表示，透过这些努力可望使Wi-Fi从900MHz进展到60GHz的增强版。
这个所谓的NG60研究小组至今只召开两次会议，可能还需要两年的时间才能完成第一个草案标准。NG60目前正进行Wi-Fi(802.11a)的60GHz版本升级，使其能在短距离传输时达到20G/s的速度。
NG60最终还可能会包括对于网状网路的硬体支援，以1Gbit/s的速率在200-400公尺的距离内提供小型蜂巢式基地台的回程链路。InterDigital公司的研究人员利用可支援5级跳频的电子扫描相控阵列天线，打造出一款60GHz的定向网状架构原型。
“我们目前正致力于媒介存取控制器(MAC)上的软体层，但如果网状网路能移至更底层实现，将使得网路效率大幅提升。”InterDigital公司总工程师Monisha Ghosh表示。Monisha Ghosh最近才因在无线领域的成就荣升IEEE院士。
已经有少数几家60GHz晶片供应商已经在寻求将蜂巢式回程网路作为基于现有802.11ad标准的一种晶片应用。NG60的工作目标在于开发出一款可支援更长距离、更高资料速率以及其它新特性的新版晶片。
InterDigital以及其它公司也在60GHz等毫米波频段上开发通道建模模拟。这些开发计划有助于为授权或未授权的5G行动通讯服务而铺路，这些5G服务预计将使用28-300GHz之间的频段，但目前尚未确定。
Ghosh说：“6GHz以下的频段无法满足人们想要提升千倍性能所需的频宽。”
美国联邦传播委员会(FCC)已经就有关如何因应毫米波频段的谘询提出了通知；为Wi-Fi等免授权使用的技术开放64-71GHz频段，这一通知也引起了一些特别的兴趣与关注。
“这将是Wi-Fi的一大福音…扩增了7GHz频宽，几乎是在原来使用Wi-Fi的频段上增加了一倍，”Ghosh说。
为电信级与物联网准备就绪
此外，工程师们正致力于802.11ax，这基本上是将一整套的特点与电信级的Wi-Fi搭配在一起。这项工作使得上行链路变得更快，例如为机场和火车站等使用密集的区域实现更快速的连线。
“当Wi-Fi刚起步时，上行链路还不会有太大问题，因为它占用的频宽较少，”Ghosh说，“而今每个人都有Facebook也会上传视讯，这些都需要利用更快的上行速度，使得上行链路需要利用频率和空间多工技术”，以支援更多且更快的上行链路。
该规格将拥抱.11ai在快速初始化的成果，使接取点(AP)不会在大量用户同时接取时陷于困境。此外，还将增加其他新功能，以实现一个更强大且更可靠的Wi-Fi服务。
“目前你无法从一个AP漫游到另一个AP、Wi-Fi可能比蜂巢式网路更容易断线……就更高层次上来看，我认为电信级服务为.11ax带来了更大的希望，”InterDigital实验室的首席工程师Robert DiFazio表示。
该.11ax规格目的在于为2.4和5 GHz频段提供服务。该工作小组从去年初即已展开工作，可望在2015年年底前提供一个草案规格，并将在接下来的几年中提供认证装置。
此外，另一个使用900MHz窄频连接物联网节点的Wi-Fi草案已经就绪。该802.11ah标准的目标是采用1MHz模式时能在1公里范围内提供100 kbits/s的速度。
支持者希望利用大量的Wi-Fi生态系统来弥补在900 MHz物联网应用脚步迟缓所造成的损失，900MHz已经为利用802.15.4无线标准的晶片提供服务多年了。为了加速产品上市时程，.11ah标准利用现有的.11ac MAC来提高能效。
.11ah的成果反映出众多具有物联网前景的900 MHz计划之一。在工程师开始对于全球法规开放700MHz服务(或称为电视白频段TVWS)放弃希望之际，900 MHz目前正是被看好的频段之一。
“从我的观点来看，还需要很长时间才能看见效益，”Ghosh说，他从2004年就已经开始致力于700MHz工作了。
“我们已经可以在市场上看到一些商用产品(700MHz)了，但他们大多倾向于小型公司所追逐的利基产品，大部份都采用专有途径开发，”DiFazio说，“但我们仍然把它视为具有前景的技术，只是很多公司对于目前的市场情况兴趣缺缺。”
随着通信产业尤其是移动通信的高速发展，无线电频谱的低端频率已趋饱和。采用各种调制方法或多址技术扩大通信系统的容量，提高频谱的利用率，也无法满足未来通信发展的需求，因而实现高速、宽带的无线通信势必向微波高频段开发新的频谱资源。毫米波由于其波长短、频带宽，可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题，因而在短距离无线通信中有着广泛的应用前景。
毫米波是指频率在30GHz-300GHz之间的电磁波，因其波长在毫米级而得名。较于6GHz以下频段，毫米波频段拥有丰富的频谱资源，在载波带宽上具有巨大优势，可实现400MHz和800MHz的大带宽传输，通过不同运营商之间的共建共享，实现超高速率的数据传输。同时，毫米波波长短，所需元器件尺寸较小，便于设备产品的集成化和小型化，符合当下终端市场的主流需求。
随着科学技术的发展，LPC、毫米波、5G等技术也有了很大的发展。无线宽带通信的迅猛发展需要能传输高比特率的新型宽带天线，毫米波段是短距离高比特率无线通信的重要波段。所以近年来，毫米波段小型高性能的超宽带天线吸引了大量的研究人员在这方面进行研究工作。
2023年世界移动大会开幕在即，中兴通讯将呈现十大无线创新产品及方案，以极简架构、极强性能与极效节能助力运营商建设全频段融合的5G网络，助力“5G新生长”。
本文概要介绍了毫米波与太赫兹技术的研究现状，并根据国内外发展趋势梳理归纳了今后的一些重要发展方向。在毫米波技术方面，重点介绍了近年来毫米波芯片的研究现状与新进展,， 同时也介绍了一些热点毫米波系统应用，如毫米波通信、毫米波成像、毫米波雷达等。相对于毫米波频段,太赫兹频谱的利用还处在探索阶段，本文重点对太赫兹的一些关键技术作了概要介绍，包括太赫兹源、太赫兹传输、太赫兹检测、太赫兹元器件等。简要介绍了太赫兹在天文学、无损检测、生命科学、安全、高速通信等领域的一些应用。
