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版主:管理员 用于智能汽车车联网和工业互联的高可靠、低延时超5G技术
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极科网

据国内媒体报道谷歌正推进全球无线网络(Wi-Fi)覆盖计划,“已将6颗卫星送上太空,今年也会陆续有60枚类似卫星升空……向全球提供无死角的网络覆盖向全球提供无盲区、无死角的免费无线网络服务,任何人不管身在高山、大漠、极地还是海洋,只要手持一部价值不过数十美元的中继转发器,即可上网。”

看到如此宏伟、如此人性、如此具有普世价值的的计划,简直不能掩饰内心的激动!

2014年,据《华尔街日报》权威报道,谷歌计划花费超过10亿美元来部署数百个近地轨道卫星,为全球偏远地区的居民提供互联网接入服务。该卫星WIFI项目负责人是格雷格·维勒是O3b Networks公司创始人,O3b Networks公司是一家全球卫星服务提供商。

然而,谷歌和牛人格雷格·维勒仅相处数月后就各分东西,鉴于谷歌在通信方面是缺乏基本技术积累的,全球无线网络(Wi-Fi)覆盖计划已经处于僵尸状态。

事实上,香农定力高告诉我们全球无线网络(Wi-Fi)覆盖计能一开始就是骗局。恰恰是香农定理的客观存在,导致谷歌的卫星WIFI不可能具有普适性,只能小范围使用;现有的手机也无法接入卫星WIFI。

1924年,奈奎斯特针对无噪声的理想信道,提出了奈奎斯特定理,并指出当所有其他条件相同时,信道带宽加倍则数据传输速率也加倍。但实际上无噪声的情况是不存在的,因此奈奎斯特定理只能用来计算理论值。

1948年,香农针对存在噪声的情况,基于奈奎斯特的技术成果,明确了在有随机噪声干扰的情况计算信道最大数据传输速率。

香农定理用数学公式来表示则是:

C=W*log2*(1+S/N)

其中C是可得到的传输速度(空口速率),W是带宽(一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率,只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道,这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽。比如最高频率是900Mhz,最低频率是880Mhz,那么带宽就是20Mhz),S是平均信号功率,N是平均噪声功率,S/N也就是信噪比。

也就是说信息传输速度与带宽和信噪比成正比,但是由于带宽非常宝贵,资源有限,且功率不可能无限大,因此就算使用卫星这么高大上的设备,传输速度也有限。

普通手机无法接入卫星Wi-Fi

谷歌全球免费无线网络本质上是把WIFI热点装到近轨卫星上,并用180颗卫星完成全球覆盖。

若要实现全球免费无线网络,就必须提升下行功率(卫星信号到手机)和上行功率(手机信号到卫星),虽然下行功率相对好解决,但上行功率——要让手机发射的上行功率能被人造卫星接受,手机就算爆掉也做不到啊!

实际上,全球免费无线网络(Wifi)覆盖计划仅仅是听起来很美,受制于带宽、功率、噪音和客观技术水平,加上香农定理这一客观自然规律,卫星Wi-Fi不要说满足全球60亿人的通信需求,就是一座几十万人口的小城市也足以让其瘫痪。同样的情况也会出现在蜂窝通信中。

虽然卫星Wi-Fi、LTE等被媒体炒得火热,但有线通信才是数据传输的大动脉,所以,要实现数据的高速传输,5G通信还是要采用“有限+无线”的形式。

 2018-03-02 15:08:44
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