新传输技术让Wi—Fi上网快10倍

忠东

Wi-Fi网络的“频谱危机”

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个WLAN（无线局域网）的技术。连接到WLAN通常是有密码保护的，但也可以是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

随着移动互联网技术的快速兴起，人们在移动端使用Wi-Fi上网，已成为主要的休闲和工作方式。出门在外，大家会习惯于查看公共场合是否有免费的Wi-Fi可以接入。在演唱会、机场、大型会议厅或体育场等人流密集的宽广区域，往往安装了大量提供大家上网的无线路由器。然而这么多的路由器往往会互相产生干扰，加上大量设备的密集接入和访问需求，使得Wi-Fi网络往往不是被卡住就是速度缓慢。所出现的这种现象被业内称之为“频谱危机”，也就是说这些拥挤的场所无法为每个用户提供他们所需的无线频谱，以至于无法保证数据传输的速度，致使上网者的体验非常糟糕。

然而在不久的将来，这种状况可望改善。美国麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的一个研究团队在最近发表的一篇题为《实时分布式多输入/多输出系统》的研究论文中，表示已经找到了解决方案。他们宣布设计了一套名叫“MegaMIMO2.0”的系统，能够使得无线路由器在人流大规模聚集的地方无缝协作，避免同频率之间的无线干扰。通过对网络管理系统的调整和改进，让Wi-Fi信号在不同频率同时发送，从而确保无线网络的上网速度增加10倍，网络数据的发送变得更加高效。

“由于频谱的稀缺，提高无线网络承载力的唯一途径是增添更多的无线接入点，并且使用某种分布式的MIMO方案。然而这种工作方式能否被实际应用，一直饱受争议。”斯坦福大学的计算机科学家萨钦·卡蒂说。

“MegaMIMO 2.0”

作为一套分布式MIMO，由4个独立接收器组成的“MegaMIMO 2.0”系统是一款数据传输软件，大小跟一个标准的无线路由差不多。MIT研究人员研发出新的信号处理算法，能够处理路由器的信号，调节它们的活动，从而避免了在同一时间、同一频率发送信号的情况。消除了这一干扰，区域内的无线网络就能够更加高效地运作。在传统点对点MIMO系统中，发射器之间是在未经协调的情况下运行的，产生的干扰往往使得实际效率只有25%左右。而通过协调4个独立的接收器，“MegaMIMO 2.0”系统可将吞吐量提升至3.6倍。考虑到干扰会随着信源数量的增长而成倍增加，这套系统的效益也会更加明显。

研究人员在一个移动设备密集房间的测试结果证实，与传统的无线网络相比，“MegaMIMO 2.0”传输技术传输速率增加了360%。通过无线频段之间的相互联系，解决了Wi-Fi网络在大量设备同时接入时的干扰问题。在网络覆盖的边缘地带，为移动设备提供更好的上网速度和更强的无线信号。即使是在大型活动场合的拥挤网络中，相同频段的网络数据仍然可以自由传播，迅速与世界连接。

第一代的MIMO是能有一名用户、一个路由连接到一台移动设备，被称为Wave 2的下一个迭代可让多个路由连接到多名用户。“MegaMIMO 2.0”的到来对于物联网、AR、VR尤为重要。更多的设备意味着更多的带宽，而这正是MIMO所能提供的。

“由于无线频谱属于稀缺资源，网絡拥堵现象只会越来越严重。‘MegaMIMO 2.0系统的重要意义在于，即使在拥塞的网络中也能大幅提升数据传输速度。目前，研究团队正在想办法让这项新技术商业化。我们还创建了自己的MegaMIMO公司，并与相关组织接洽推广这项新技术。”参与研究的科学家伊泽丁·侯赛因·哈米德展望道，“相信在不久的未来，我们就能在音乐厅、体育场、购物中心等人流密集的地方畅快上网。”

编辑：成韵 chengyunpipi@126.com