【無(wú)線射頻天線】-黑科技AirGig技術(shù)曝光內(nèi)置12根喇叭天線60GHz毫米波替代有線回傳

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ATT的ProjectAirGig自2023年10月推出以來(lái)，始終披著神奇的面紗，一度被貼上"黑科技'、"革命性'的標(biāo)簽。兩天前，一份來(lái)自EJLWirelessResearchon的報(bào)告曝光了部分技術(shù)。

這實(shí)際是利用免授權(quán)頻譜的毫米波技術(shù)，沿著電線桿傳送無(wú)線回傳和接入網(wǎng)絡(luò)。假如實(shí)現(xiàn)，將替代光纖回傳，并將數(shù)Gbps的無(wú)線寬帶延長(zhǎng)至任何通了電的家庭。

免授權(quán)頻譜、現(xiàn)成的電線桿、不再鋪設(shè)回傳光纜、不再為光纖接入最終一公里而發(fā)愁毫無(wú)疑問(wèn)，這是一種超低成本、想法超大膽的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。

1、免授權(quán)頻譜

在，有14GHz帶寬的60GHz免授權(quán)頻譜，分別為57-64GHz和64-71GHz，后者于2023年FCC為促進(jìn)5G毫米波創(chuàng)新而推出。

14GHz帶寬，頻譜資源豐富，還是免費(fèi)的，為AirGig項(xiàng)目供應(yīng)數(shù)Gbps的高速無(wú)線帶寬打下了基礎(chǔ)。

2、AirGig部署方案

AirGig幾乎是徹底告辭有線光纖的全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)構(gòu)架分為無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。

每一根現(xiàn)成的電線桿上安裝AirGig無(wú)線節(jié)點(diǎn)，這些無(wú)線節(jié)點(diǎn)沿著電力線傳送60GHz毫米波信號(hào)，組成無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)。

同時(shí)，AirGig無(wú)線節(jié)點(diǎn)連接部署于家庭的60GHz接入CPE，將無(wú)線寬帶送至通了電的千家萬(wàn)戶，替代光纖接入最終幾十米。

3、AirGig節(jié)點(diǎn)天線

ATT公布的ProjectAirGig原型天線為低成本塑料天線。

AirGig原型

實(shí)際上，在這個(gè)塑料護(hù)罩里面安裝了12根喇叭天線。

AirGig天線分解圖

每一根喇叭天線的波瓣寬度為30，12個(gè)天線陣列360度安裝于塑料護(hù)罩。俯視圖如下：

AirGig天線俯視圖

當(dāng)然，依據(jù)用途不同，這些天線分為接入天線和回傳天線兩大類。接入天線就是直接將波束射向家庭或企業(yè)，而回傳天線主要是連接相鄰電線桿組成無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)。

總得來(lái)說(shuō)，一個(gè)AirGig無(wú)線節(jié)點(diǎn)包括四大部分：

1）60GHz接入天線

2）60GHz回傳天線陣列

3）電源轉(zhuǎn)換單元（-48V）

4）60GHz無(wú)線收發(fā)器

4、60GHz無(wú)線收發(fā)器

60GHz無(wú)線收發(fā)器同樣是該技術(shù)的關(guān)鍵核心，估量有多個(gè)收發(fā)器（接入收發(fā)器和回傳收發(fā)器），并采納MIMO技術(shù)來(lái)提升寬帶速率。

下行鏈路方向，估量會(huì)經(jīng)受兩次信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，首先回傳收發(fā)器將60GHz回傳無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)分組信號(hào)，再經(jīng)過(guò)接入收發(fā)器轉(zhuǎn)換為60GHz接入無(wú)線信號(hào)，再通過(guò)60GHz接入天線將無(wú)線信號(hào)傳送到安裝于家庭的客戶端設(shè)備（CPE）。

CPE接收到60GHz毫米波信號(hào)后，還需要再次轉(zhuǎn)換。它可以轉(zhuǎn)換為802.11ad或802.11acWiFi信號(hào)供家庭寬帶上網(wǎng)，也可連接到LTE-A/LAA/LTE-Ufemtocell單元以供應(yīng)手機(jī)上網(wǎng)、通話和家庭物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

5、AirGig背后的故事

AirGig被ATT首席技術(shù)官JohnDonovan稱為ATT試驗(yàn)室史上最宏大的項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目背后的靈魂人物為IrwinGerszberg。

IrwinGerszberg

Gerszberg誕生于一個(gè)偏遠(yuǎn)的農(nóng)場(chǎng)，那里沒(méi)有光纖，也沒(méi)有高速寬帶。小時(shí)候，他把家里的電話拆了又裝，裝了又拆，想知道其中的原理，這激發(fā)了他對(duì)通信的愛(ài)好。

成年后，Gerszberg工作于ATT貝爾試驗(yàn)室，從事早期的地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)討論。

幾十年后，當(dāng)Gerszberg重返小時(shí)候居住過(guò)的鄉(xiāng)村時(shí)，發(fā)覺(jué)盡管處處都是電力線，但依舊沒(méi)有寬帶、沒(méi)有光纖。可不行以利用這些電力線將寬帶引入千家萬(wàn)戶？這位老工程師突發(fā)奇想。

接下來(lái)的15年，Gerszberg和他的團(tuán)隊(duì)不斷研發(fā)，并與多家電力公司合作試驗(yàn)，期望利用電力線作為寬帶接入。不過(guò)，令人圓滿的是，最初這一方案能供應(yīng)的家庭寬帶速率只有2、3Mpbs（采納BPL技術(shù)）。

直到他們開(kāi)頭研發(fā)5G后，才發(fā)覺(jué)采納毫米波技術(shù)的無(wú)限可能性，于是誕生了AirGig項(xiàng)目。

Gerszberg介紹稱，AirGig的無(wú)線節(jié)點(diǎn)采納正是5G無(wú)線技術(shù)，它可以連接家庭、設(shè)備和汽車等，這是一項(xiàng)革命性的創(chuàng)造，由于只要電力線到達(dá)的地方，AirGig就能將數(shù)Gbps的寬帶帶入千家萬(wàn)戶和偏遠(yuǎn)山區(qū)。

AirGig目前擁有200多項(xiàng)專利，Gerszberg的辦公室里貼滿了123項(xiàng)專利，他笑稱已經(jīng)沒(méi)有地方可貼了。

將來(lái)搭載5G技術(shù)的AirGig項(xiàng)目不僅要將高速寬帶引入偏遠(yuǎn)山村，還要將遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、快遞等5G業(yè)務(wù)帶入鄉(xiāng)