让我们先走进Facebook Connectivity Lab…
▲大规模天线阵列（96根天线）
▲高性能基站设备
▲部署于乡村的客户端天线系统
▲大规模MIMO应用，同一个时频资源同时服务24个UE，频谱效率可达71bps/Hz。
4月13日，Facebook F8开发者大会上，Facebook工程副总裁Jay Parikh 发布两种新型陆地连接系统：Terragraph 和Project ARIES。
继天鹰计划之后，Facebook正在向全世界宣布：再见4G，5G我们来了！
Facebook 首先告诉我们，网络正在转型为以内容为中心，内容正在发生显著的变化：
●轻质的文字和图片越来越少了，视频正在统治这个世界。
●视频也将成为过往云烟，虚拟现实、增强现实和超高清视频正降临人间。
●内容正在由轻质向重量型转变，网络连接速度必须跟上步伐。
所以，Facebook的internet.org计划希望通过一系列技术改进，有效提升网络覆盖和速率，这些技术包括卫星网络、空中无人机基站、FSO技术、毫米波等。Facebook发布了两个计划：Terragraph和Project ARIES，并希望与电信设备商和运营商合作来共同改善网络（电信基础设施计划，TIP, Telecom Infra Project）。
Terragraph
Terragraph，就是利用60GHz毫米波作为中继回传，以代替城市光纤铺设，降低布网成本，提升网络建设速度。
▲Terragraph节点原型
Facebook称Terragraph主要应用于密集城区，快速解决人口密集区域高速网络连接。
毫米波的缺点是：频率高，传播距离短，易受阻挡，容易被雨、雾等散射和吸收。同时，由于受发射功率的影响，毫米波技术利用多天线阵列聚集无线能量于一个狭窄的、定向的波束。
简单的讲，毫米波就像一束光线极强的探照灯，形成一束约10度宽的波束，采用波束赋形技术，这个探照灯可以灵活调节方向。
基于毫米波的这些特点，毫米波可以利用城市密集的站点设施（比如路灯站点）绕过城市建筑物障碍，组成网状回传网络。
这是Facebook 的 Terragraph 网络结构图：
如图所示：
①中继节点，路灯站点作为毫米波网状回传网络的网络节点。
②③客户端节点，可连接WiFi或Small Cell 接入家庭或企业。
这种网状结构的毫米波回传网络的另一个优势是：节点间交叉连接，互为备份，不会因为某一节点故障而导致网络中断。
Terragraph 采用新兴的无线技术WiGig。WiGig（Wireless Gigabit，无线千兆比特）是一种新的室内无线标准，WiGig正是工作于毫米波60GHz频段，目前三星、英特尔等厂商都在开发此技术。
Facebook正在小规模测试Terragraph项目，网速可达1Gbps，不输于谷歌光纤。预计在今年年底前，Facebook还将扩大测试范围。
值得一提的是，Facebook希望让Terragraph成为开源项目，Terragraph网络的核心网元将绕过了传统专用电信设备，采用商业化服务器和云技术处理数据，这正是5G中所提到的网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）和云。
Project ARIES
Project ARIES 采用的大规模MIMO技术。
▲ARIES 原型
大规模MIMO（Massive MIMO）是5Ｇ关键技术之一，主要目的是提高系统容量和频谱利用率。它最早由贝尔实验室研究人员提出，研究发现，当小区的基站天线数目趋于无穷时，加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全都可以忽略不计，数据传输速率能得到极大提高。
在大规模MIMO系统中，基站配置大量的天线数目通常有几十、几百甚至几千根，这样一来，基站所服务的用户设备（UE，比如手机）数目远少于基站天线数目。基站利用同一个时频资源同时服务若干个UE，充分发掘系统的空间自由度，从而增强了基站同时接收和发送多路不同信号的能力，大大提高了频谱利用率、数据传输的稳定性和可靠性。
Facebook的Project ARIES将重新设计基站（估计将基站射频单元与天线融合）。Facebook称，他们现阶段的目标是在新设计的“基站”内配置96根天线，同时可服务24个UE，将频谱效率提升至71bps/Hz。
LTE网络的频谱效率约为30bps/Hz（R12），Project ARIES更远的目标是将频谱效率提升至100+bps/Hz。
Facebook希望通过Project ARIES项目，将高速网络从城市扩展到乡村，以减少高成本的基础设施建设。
Facebook此前已推出了“空中基站”计划 — Project Aquila（天鹰计划）。天鹰是按照飞机尺寸设计的无人机“基站”，太阳能供电，采用激光通信（能打中10英里(18公里)外，一角硬币大小的目标），数据传输速率能达到10Gbps，覆盖半径达50公里的地面区域，且能在空中停留3个月。
▲Facebook Connectivity Lab 天鹰计划
从空中到地面，从城市密集区域到偏远山区，Facebook已开始亲吻5G，打造全球立体无死角覆盖。
伟大的梦想，动人的情怀。
从毫米波技术到大规模MIMO，甚至是空中基站，这些技术只是浩瀚的通信技术领域中冰山一角而已，通信设备商和运营商们早已开始研发和实验。今天，在互联网巨头们晒完情怀之时，请不要忘记：自通信技术诞生以来，无数通信工程师为了人类的通信连接从未停止过努力，只是我们从来默默无闻。祝你们成功！
网优雇佣军投稿邮箱：wywd11@126.com
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