全新无线技术xMax浮出水面 号称超越3G通4G

海风8866

美国的无线通讯公司x Gtechnology声称该公司拥有的无线技术将比现有的3G，802.11x以及Ultrawideband等等技术更先进，使得这种技术将可能成为第四代通讯的首位侯选人。

    往往只要每过两三年，就会出现一个新公司，它们会就某项具有革命性的新技术作出超乎寻常的重大声明。经常，这些声明往往都会被证实为是个夸大的谣言而并非事实；然而，有时候一些新的想法，也的确存在着让整个通讯产业彻底翻盘的潜力。

    今年的目光焦点是xGTechnology这家位于佛罗里达洲的公司，该公司拥有一种称之为xMax的无线数据传输系统。该公司表示，这个技术的效能能够超越任何现存的无线技术，它可以提供大幅超越3G、802.11x与ultrawideband技术的带宽与覆盖范围，同时使用的功率和所产生的干扰却非常低。到目前为止，这家公司仍然不愿意仔细描述这个系统的技术细节，但英国的ZDNet曾访谈了xMax技术的程序总监ChrisWhiteley，以及xGTechonology的执行总裁，同时也是这个公司的投资者Joe Bobier。虽然至少还需要三个月，这家公司才会正式向外界宣布这个技术，但Whiteley与Bobier在访谈中讨论了一些xMax技术背后基本的概念，同时也保证，这个技术实际运作时，的确会有他们所宣称的这些优点。

    XMax这种技术最基本的优势在于它改善了传送端与接收端的连线状态，要了解这个技术的改善之处，首先就必须要讨论无线技术的一些基本概念。对于无线电传输技术来说，大家都了解的一点就是，如果你增加了传送端的功率，就可以将讯号传得更远，从而可以得到更大的通讯范围，同时这也代表着会有更大的频宽。举例来说，如果你听到的是一个只有微弱信号的FM电台的话，那么你听到的会是单声道，而且这个信号将非常嘈杂并且令人感到非常不满意。而较强的电台发出的信号就可以让你听到立体声，其杂音较小或甚至没有。一样地，如果你离Wi-Fi无线网络的基站越来越远的话，你可能不会马上断线但是你的连线速度会先渐渐的变得越来越差而且你的连线状态将变得越来越不稳定。

    就像大家习以为常的其他观念一样，这个观念是不正确的。或者说，它掩盖了无线通讯技术的真正的物理性质。一个无线通道内可以传送的数据量，并不依赖于发射的功率，事实上，无线通道传输的数据量是由信号和噪音的比例所决定。从数学理论的角度上来看，信噪比（SNR）是数据传输的绝对极限。通过提高发射功率、使用有方向性的天线或加大传输频宽，就可以在无线通道中传输更多的信号，从而可以传送更多的数据。另一方面，降低噪音也可以增加可以传输的数据量，同时还不需要用任何方式去加强信号本身。"我们有九项专利"，Whitelely表示，"这个技术的关键在于系统中的解调器，所有的无线通讯系统都想提高信号的增益，但其他所有人都使用强制的方法，只有我们选择了更为巧妙的方式。"

    无线工程师处心积虑的想要解决通道中的噪音问题，通道中的噪音主要分为两类。第一类叫做热噪音，这种噪音主要是由在天线以及接收器的电子元件中随机移动的电子所造成的。如果你的电视没有接天线的话，你就会看到这种形式的噪音：屏幕上的每一个雪花般的亮点都是由一小群电子随机的晃动所造成的。这个系统越热，就会有越多的电子在随机移动，而噪音就会越高，这也就是为什么无线天文学家会把无线望远镜的接收器泡在液态氮或其它的低温冷却剂里面的原因。一般来说，除了尽可能设计低噪音的电子元件之外，没有什么太多的方法可以来处理这种热噪音。

    第二种噪音，同时也是比较耐人寻味的一种噪音，就是各种不同传输波源彼此之间所造成的干扰。每个传送端除了传出的信号以外，同时也难以避免地会传送一些噪音。虽然通讯规范里有明确的规定，每个传送装置只能泄漏多少噪音，并且这些噪音的频率与中心频率的差距不能相差太远。但是既便如此，也不能阻止这种情况：多个发送源同时传送时，就会同时造成大量的干扰。因此，在城市环境中，噪音等级（没有传输任何特定数据时的背景信号强度）都远比热噪音要高很多。因此，对于给定的传输功率来说，这种噪音效应地限制了传输的数据量。

    xG的技术关键在于，接送端使用了某种可以隔绝系统外其他噪音信号的技术，当接收端侦测到任何xG系统用来通讯的脉冲波讯号时，任何其他看起来像寻常载波的信号都会被去除。"我们有办法抓出不是单周期调制的信号然后将其过滤，"Whiteley表示："我们能够能控制噪音的等级。而且这种技术不会干扰到任何其他人，其他人也不会干扰到这个系统。高SNR（信噪比）是我们这个技术的绝对优势。"任何比载波的一个周期来得短的讯号都会被滤掉，换句话说，就是通道中大多数人为的噪音都将不复存在。xG声称，与其他系统相比较而言，这种技术可以让他们的系统具有很大的优势，能够超过其他系统49分贝，这等于该系统可以用比其他系统弱一万倍的信号来运作。xG这家公司并没有说明接收器实际的运作方式，但他们表示，这个接收器可以很简单地利用标准的类似射频技术来实现，并且它的实际的测试与数学模型所推导的结果是一致的。

    假设该公司所提到的这些技术优势确实存在，这个系统就会在许多方面展现出不同以往的优势：它可以在不干扰到其它现存无线用户的情况下传送极其微弱的信号，而每单位面积所需要架设的基站数量，就会比现有系统的数量低得多。而且手机信号可以使用较过去更低的功率来传输，同时也这表明利用同样的功率可以传输更多的数据。并且，上述的这些好处是可以同时实现的。xG声称他们在佛罗里达进行的测试中，在900MHz频段运作的传送器只需使用150毫瓦的功率，就可以将信号传送50公里远，而现有系统则需要50瓦才能达到同样效果。

    xG系统的传送端使用了许多来自其他技术上的概念。它采用与UWB相似的技术将信息编码成极短的无线电波脉冲来传送，但在另外一个特定频率中包含让接收端可以更容易运作的时码信号。总之，xG的技术是将一个位元编码成为一个脉冲，而UWB技术则是使用成百或成千个脉冲来代表一个位元，所以xG系统每个频宽的数据密度远较UWB技术来得高。

    在这种模式下，这个中央控制的时码信号很强，足可以让传统的无线电接收机能够接收到，但是它的频宽又十分狭窄，放在传统的语音或呼叫器所使用的5k或10kHz的小小频段中即可。至于用来传送数据的信号则宽得多（潜在的，几十mHz或几百mHz都有可能。）但这个信号，在特定频段的强度却都在一般噪音等级之下，因此不会干扰其他无线电波。这种特性说明xG的传输模式可以与其他电信技术在同个频段共存。而不同的xG传输之间，则可以像CDMA一样，通过扩频技术来实现频段的共享。另外xG系统也可以调整时码或数据传输的信号，从而能够与现存的系统共存得更好。

    对于这个新颖的无线技术的发明者来说，法规限制这个障碍是他们所担心的重大问题之一。可以理解的是，不管是美国国内还是国际的管理机构，它们都把无线电频段分段授权给现有的系统商，因此无法让革新的技术有太大的挥洒空间。新进的系统商必须要向政府保证，不会对现有技术造成干扰，尤其是那些将使用横跨许许多多已授权频宽的超宽频技术。正因为如此，到目前为止，xG公司还无法大张旗鼓的有所做为。该公司认为，如果将美国的现有法规使用创造性的解读方法进行解读的话，他们其实早已合法。但目前他们还在与FCC（美国联邦通讯委员会）商谈，希望能够得到正式的认可。同时Bobier表示，与UWB技术相比较而言，xMAX技术还有另外一项优势："个人化的区域网络UWB有一个潜在的问题，就是你无法控制传输密度。你可能会在一平方公里的范围内有几百或几千个传送装置，就算每个装置的传输功率很小，加起来还是可能影响现有的传统的网络。而我们的系统不但会使用更低的传送功率，还会采用时分多路的访问方式(TDMA)。在一个时段内只有一个使用者装置与一个基站在传送。我们能够对传输的信号采取更多的控制，而且彼此之间也不会造成干扰。"

    xG表示，他们的预期是，在开始时应该会以一个固式的无线网络的形式来推出此技术，但令他们感到意外的是，有许多手机业者与电信业者都向他们表示了极高的兴趣。事实上，该公司也号称这种技术是目前4G(第四代移动通讯)唯一可能的侯选技术。JoeBobier曾表示："过去固接的网络都将渐渐变成无线，而无线网络则必须具备更高的传输速度，所以移动业务运营商必须寻找一种其他异于现有标准的方式。我们的系统则可以增加传输距离，同时降低无线装备的需求，从而让服务内容、电池寿命与网络的成本一起降低。这个地球上目前还找不到其他的技术可以如此带领电信产业走向下一代4G技术。"

    这个系统将在不久后正式的对外公开，同时该公司也会宣布他们与美国电信的伙伴关系。该公司的第一个产品有望于在2006年年中出现。xG并不打算独力推行此技术，它将先建立一个展示环境，然后再与合作伙伴一起利用此技术的物理层，与其他现有的高层通讯协议进行整合。在正式对外公开之前，我们尚无法知道该公司所声称的此系统是否符合两个条件：那就是它的真实性是否足够，以及它是否可以在现实的条件环境下实现。这两个条件已经让先前许多大作文章的技术消声匿迹。在xG的革命性的接收端技术公布之后，是否能够消除大家对这个技术的疑惑，仍有待观察。