Facebook CEO扎克伯格

在今年的F8大會(huì)上，F(xiàn)acebook展示了由Connectivity Lab（連接實(shí)驗(yàn)室）的工程師秘密開發(fā)的兩個(gè)新無線天線項(xiàng)目。Terragraph天線，它使用Wi-Fi和蜂窩移動(dòng)信號(hào)在密集的城市環(huán)境中分布千兆網(wǎng)絡(luò)；Aries無線電天線，為農(nóng)村地區(qū)的設(shè)備提供無線信號(hào)。Facebook為什么要開發(fā)天線？很簡(jiǎn)單，上網(wǎng)的人越多，使用Facebook服務(wù)的人也就越多。根據(jù)《連線》雜志的報(bào)道，F(xiàn)acebook的這兩個(gè)天線技術(shù)和一些另外的通信計(jì)劃讓華為和愛立信這類通信設(shè)備廠商上如臨大敵。

Facebook天線

Project ARIES：巨無霸天線、10倍傳輸效率，堪稱基站中的戰(zhàn)斗機(jī)

Project Aries的著重點(diǎn)就是基站。我們通常所熟知的基站指的是公用移動(dòng)通信無線電臺(tái)的一種形式，是在一定的無線電覆蓋區(qū)中，通過移動(dòng)通信交換中心，與移動(dòng)電話終端之間進(jìn)行信息傳遞的無線電收發(fā)信電臺(tái)，項(xiàng)目ARIES也充分證明了Facebook在傾力打造頻譜和能量高效的使用測(cè)試平臺(tái)。不同于傳統(tǒng)的基站平臺(tái)，Aries配備了巨無霸級(jí)別的96天線，頻譜效率高達(dá)71bps/Hz，據(jù)說很快還會(huì)突破100bps/Hz。也許你還不了解這種配置到底多么的牛叉，舉個(gè)例子來說，就是你現(xiàn)在在大廈打電話的時(shí)候，有的時(shí)候因?yàn)樾盘?hào)不好非常的想扔手機(jī)，而有了上面的配置，打電話，那就是相當(dāng)清晰。

Project Aries

現(xiàn)如今，我們也知道很多的地方關(guān)于基站方面，都是使用的MIMO技術(shù)（Multiple-Input Multiple-Output，技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)、被視為下一代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。）。簡(jiǎn)單的說，就是多輸入多輸出。而ARIES是這樣的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，它能充分利用空間資源，通過多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)、被視為下一代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。

從以上看，ARIES 基站不愧是基站中的戰(zhàn)斗機(jī)……

同時(shí)，F(xiàn)acebook也堅(jiān)信“Project Aries”將幫助把5G無線通訊帶入到農(nóng)村地區(qū)。大規(guī)模MIMO的使用能夠增強(qiáng)其整體帶寬的系統(tǒng)參數(shù)，簡(jiǎn)單的說，你可以認(rèn)為通過發(fā)射大量天線提供的波束而形成效果疊加，這樣就可以降低城市間因?yàn)榫嚯x的問題而造成的損耗。另外，這種多重疊加之后的低頻仍然可以利用在廣大的農(nóng)村地區(qū)。有了這樣的目標(biāo)，他們除了需要做更高于4G現(xiàn)有無線通信MIMO方面的更高探索外，還需要拓展更多的基站甚至是尋找更具實(shí)力的制造商。

Facebook 計(jì)劃跟運(yùn)營商、通訊設(shè)備制造商合作，將ARIES 基站技術(shù)推廣到越來越多國家的農(nóng)村地區(qū)。

Project Terragraph：城市無死角覆蓋Wi-Fi

Terragraph Network

Terragraph是一種60GHz，多節(jié)點(diǎn)的無線系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)槿丝诿芗氖袇^(qū)提供高速網(wǎng)絡(luò)。利用現(xiàn)成的部件以及云服務(wù)進(jìn)行密集型數(shù)據(jù)處理，整個(gè)Terragraph在經(jīng)過優(yōu)化之后成為了一種大批量，低成本的產(chǎn)品。

雖然說WiGig因?yàn)闀?huì)吸收氧氣和水而有所損耗，人們通常都不會(huì)選擇使用它的。但是美國，英國，德國，中國，韓國，日本以及其他國家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了使用該頻段（也叫做V-band頻段）所帶來的好處。該頻段不僅無需許可，效果和Wi-Fi 2.4 GHz以及5 GHz頻段也很接近。60GHz頻段通常適用于7 GHz的寬帶，美國這類思維超前的國家開始試圖將之?dāng)U展到14GHZ。

這個(gè)決定的受益方之一就是WiGig，WiGig是Wi-Fi傳輸標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)版，能夠?yàn)槭覂?nèi)提供高帶寬的交流信號(hào)。Terragraph的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就使用了WiGig標(biāo)準(zhǔn)的無線電。它是專門為消費(fèi)型電子產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的，它能夠讓我們?cè)趥鹘y(tǒng)的電信基礎(chǔ)設(shè)施上建造一些價(jià)格便宜的節(jié)點(diǎn)。

Facebook 打算在城市的基礎(chǔ)設(shè)施上，比如電線桿、燈柱、交通信號(hào)牌，甚至是街角隨便的一根柱子上，把低功耗WiGig（802.11ad）芯片當(dāng)成“熱點(diǎn)”，讓W(xué)i-Fi 信號(hào)無死角覆蓋到城市的每一個(gè)角落里。

由于60 GHz的信號(hào)范圍有限，這些節(jié)點(diǎn)會(huì)在城市內(nèi)以200-250米的間隔進(jìn)行放置。這種帶寬巨大的節(jié)點(diǎn)不僅具有獨(dú)特限制干擾的特性，還簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。無需許可的頻譜有助于進(jìn)一步降低成本。Terragraph 的設(shè)計(jì)能為整整一條街提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋，Terragraph 為了維持60GHz所需要的高度的定向信號(hào)安裝了相位陣列天線，而且該裝置能夠擴(kuò)展覆蓋范圍。鑒于Terragraph的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它能夠自動(dòng)尋找路線避開人口密集城區(qū)環(huán)出現(xiàn)的干擾（這類干擾通常會(huì)出現(xiàn)在高層建筑或由于用戶密集而造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞中）。

Terragraph同樣利用技術(shù)為Facebook建造了一個(gè)大的中心數(shù)據(jù)庫。我們?yōu)榱私鉀QTCP/IP的無線連接問題而重新構(gòu)建了媒體接入控制（MAC）。我們通過使用TDMA/ TDD系統(tǒng)的MAC協(xié)議，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)效率和Wi-Fi/WiGig存在的時(shí)候相比提升了6倍。

最后，Terragraph為了能夠提供快速，有吸引力又便宜的設(shè)備，而將屬性和工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了結(jié)合。它還能降低干擾性，讓客戶在看不見的時(shí)候也能輕便的操作。對(duì)于那種住在多個(gè)單元的客戶或是在高樓里辦公的單位來說，Terragraph系統(tǒng)會(huì)離建筑的距離更近。結(jié)合Wi-Fi接入點(diǎn)來說，Terragraph是實(shí)現(xiàn)100%街道Wi-Fi覆蓋率成本最低的方法之一。

愛立信高管：天線沒有太多必要

這樣做到底有沒有意義？艾里克·伊庫登（Erik Ekudden）最具評(píng)判資格。伊庫登是愛立信戰(zhàn)略副總裁，愛立信開發(fā)了許多無線天線和其它設(shè)備，它們成為世界移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基石。Facebook開發(fā)天線以及其它可能的設(shè)備無疑踐踏了愛立信的地盤。扎克伯格提供開源設(shè)計(jì)，肯定會(huì)和存在140年的瑞典愛立信針鋒相對(duì)。

讓人意外的是伊庫登表示，F(xiàn)acebook的ARIES計(jì)劃并不像想像的那么重要。他認(rèn)為到了2020年，現(xiàn)有無線產(chǎn)業(yè)將可以為全球90%的人口提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，目前一些無線網(wǎng)絡(luò)只提供手機(jī)服務(wù)，沒有傳輸數(shù)據(jù)，只要對(duì)這些無線網(wǎng)絡(luò)升級(jí)就行了。他認(rèn)為：“要為另外的5億人提供付費(fèi)網(wǎng)絡(luò)連接，最有效的辦法就是升級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施，只需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的升級(jí)就行了。”

換句話說，我們沒有必要安裝新天線，沒有必要將城市信號(hào)傳送到附近的農(nóng)村。伊庫登表示，到了2020年，利用現(xiàn)有技術(shù)擴(kuò)充現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，可以讓全球另外的5%人口接入互聯(lián)網(wǎng)。他說：“只需要擴(kuò)大信號(hào)塔，在農(nóng)村人口密集區(qū)增加信號(hào)塔就行了。”

Facebook目前正在朝著問題發(fā)動(dòng)猛烈的攻擊，這個(gè)問題其它企業(yè)甚至都沒有重視。所謂的其它企業(yè)不包括谷歌，和Facebook一樣，谷歌也想向未覆蓋的地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，用漂浮在天空的氣球傳輸信號(hào)。無人機(jī)和氣球可以抵達(dá)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無法觸及的地區(qū)。

事實(shí)上，在隨后的采訪中，伊庫登透露說愛立信及其它企業(yè)也在開發(fā)和Facebook天線類似的技術(shù)，扎克伯格和Facebook試圖用開源設(shè)計(jì)改變游戲規(guī)則。從某中程度上講，伊庫登清楚開源方案的威力。試圖解決問題的企業(yè)越多，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化的速度就會(huì)越快。伊庫登認(rèn)為：“我們相信投入越多，不管是開源的還是標(biāo)準(zhǔn)的，都是好事一件。大家一起努力就可以完成使命。”