详解IEEE 802.11ad超高速无线局域网技术(二)

　　人们对未被分配的空闲频谱资源的需求增长，将不可避免地使无线通信系统的工作频率向更高频率的太赫兹（THz）频段发展。大数据的瞬时传输将采用更高的载波频率，以满足高传输速率的需求。大量的研究表明，THz技术在通信领域的应用与当今比较成熟的微波通信和光纤通信相比，具有更多的优点，比如说，传输速率高，方向性好，安全性高，散射小，以及穿透性好等。

　　之前的文章《详解IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）技术》里简要介绍了IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的PHY层、MAC层、协议适配层。在本文，将详细介绍IEEE 802.11ad的PHY层所在的太赫兹（THz）通信频段、IEEE 802.11ad的MAC层工作原理。

　　1、高速无线通信的需求与可能的应用

　　传输速率随着载波频率增加而增加。通常，在幅移键控ASK调制方式下，传输速率是载波频率的10%~20%。如果传输速率达到10 Gbit/s~100 Gbit/s 需要用到100~500 GHz的载波频率。

　　目前，未压缩的高清电视数据通过DVD或者摄像机传输给电视设备的比特率已经超过1.5 Gbit/s了。一些消费电子产品的制造商也把Gbit无线接口引入到他们的最新产品之中。未来的无线技术需要10 Gbit/s以上的传输速率。还有一种高速无线链路的标准，通过移动终端与储存设备，来实现巨大数据量的近距离传输。其包含几种技术，分别是闪传支持transfer jet技术和采用红外传输的千兆红外技术GigaIR（1 Gbit/s）。

　　还有另一类应用情景，即通过固体存储器媒质快速集中处理太比特的数据量，例如安全数字SD存储器和固态硬盘存储器。这一类应用连同储存器内部存取速度提升方面的进展，使人们能够利用高速无线链路实现个人移动终端与个人电脑之间以及个人移动终端与云服务器之间的大量数据的瞬时传输。

　　由以上发展趋势可以看出，高速THz无线通信技术能消除网络接入速度的瓶颈，如光纤网络无线宽带接入，高速有线局域网的无线扩展，低速无线局域网与高速光纤网络的无线桥接，宽带室内微微蜂窝网络等。

　　2、THz通信的特点及适用范围

　　THz电磁波的光子能量约为可见光的光子能量的四十分之一，因而利用THz波做信息载体要比用可见光或近中红外光能量效率高得多。与微波技术相比，THz波可以探测更小的目标和实现更精确的定位，具有更高的分辨率和更强的保密性；而与红外和激光技术相比，THz 波具有穿透沙尘烟雾的能力，可以实现全天候工作，因而THz技术有望在军事装备和国家安全等方面发挥巨大作用。