加。由于模拟组件与数字组件的实际制程不同，因而还限制了无线设备与数字系统的集成程度。此外，模拟组件的制程成本通常比用以构建数字处理器的传统批量 CMOS 流程成本更高昂。
无线电研究最重要的一大进步是无线电设备中模拟组件数量的减少。这就使制造商能够将更多无线电功能移植到数字领域。而模拟组件依然存在，因为从本质上讲，无线电技术就是模拟技术。但是更多的无线电信号则进行数字处理。
面积和能耗方面的突破性进步
目前，构建数字无线电组件仍相当困难。但是，研究人员仍有望在成本、硅核大小和同步无线电操作方面取得突破性进展。例如，研究人员已将该设计所需的感应器数量缩减了 1/5。这是一项重要进展，大大节省了感应器的占用空间。
尤其对于 WiMAX 和 Wi-Fi 多重无线电技术而言，制造更小的无线电设备对于外观和能效都至关重要。随着组件尺寸的不断缩小，制造商将可纳入所需的技术和接口，使多重无线电技术在任何通信基础设施之间实现无缝运行。这项进步将帮助设计师同时管理多项无线电操作、处理平台接口、降低噪音并解决其它类似问题。
英特尔以及其它一些制造商已开始采用标准的数字 CMOS 制程来开发这些技术，构建数字无线电结构。这些制造商都是构建数字逻辑的专家，可大幅降低生产数字无线电组件的成本。
MIMO 系统
无线电科学时代到来伊始，人们几乎毫无例外地采用了一个独立发射天线和独立接收天线来进行无线电通信。结果表明，如果在发射端和接收端都存在多个可用天线（如 MIMO 系统中），无线电设备便可传输更多数据、增加数据传输距离，或是提高数据传输速度。
MIMO 通信的根本在于解决基于高等数学的复杂的信号处理问题。事实上，由于制造商开始在无线电设备内融入相当卓越的处理能力，这个问题在最近几年已变得易于解决。
理想家们认为，MIMO 开启了一个新的探索领域，即如何利用所有的处理能力构建更好的无线系统，采用多个天线多重监视到达设备的无线电波。但是，直到相应的接收机具备相当强大的处理能力时，研究人员才得以着手这个领域。而借助于如今体积更小的制程技术和小型设备的优异性能，MIMO 已逐渐成为了现实。
新应用之机遇
目前，数字无线电、多重无线电和多输入多输出（MIMO）无线电技术提供了诸多激动人心又充满挑战的机遇，诸如在多个网络间转换时与网络保持连接。例如，从 Wi-Fi 网络转移至其它网络时，802.11r 等技术可提供快速漫游帮助。IP 语音（VoIP）漫游将很快支持无缝连接，即使当用户从一个服务区域和频率范围转向另一个区域和范围时亦可实现。
另一个具备挑战性的情境是从 Wi-Fi 网络转入 WiMAX 网络（比如从办公室进入到车中或家中）。例如，用户可能在下班前开始下载文件，但是希望到家时可以在他们的笔记本电脑上使用。开始下载后，他们出发上路，在途中可利用 802.21 技术实现混合网络漫游。这为用户提供了从 Wi-Fi 网络到 WiMAX 移动宽带之间的无缝切换。
频率干扰的挑战
无线技术的使用相当简单。但是，在普遍的无线漫游实现真正的无缝切换与方便易用之前，对于无线电设备之间的干扰，研究人员还需要解决一些备受关注的技术问题。这些问题不仅涉及无线电设备间的干扰，还包括无线设备与其中所集成装置之间的干扰。
例如，笔记本电脑的时钟计时可干扰无线装置。无线装置相互通信时，无线装置以相近的频率发送和接收信号，因而可能导致干扰。无线装置也可能以彼此的谐波频率发射和接收，例如，802.11a 范围内的装置以 5-GHz 频率运行时将受到强烈的谐波影响。
以通常在 2 至 3 GHz 范围内运行的处理器为例。无线装置在有些频带中仅能接收微弱信号，而此类处理器在这些类似频带中将产生电磁噪音。但无线接收装置仅有很少能量用以重建信号，而其相邻频带运行的无线装置所产生的噪音可对此造成干扰。
要构建一系列技术，借以支持设备在各种噪音环境下识别并重建信号，这是一项相当严峻的挑战。各高级实验室（比如英特尔 CTL）便组成了专攻这一难题的精干研究队伍，开展包括电路级、无线调制方案以及无线管理问题在内的深入研究。
容延迟网络
目前，研究人员还在积极探索另一个备受关注的领域，即容延迟网络。这项技术可使在某个位置连接的用户离开当前的服务范围，在进入另一个远距服务范围时再次连接。在居住零散、未配备互联网连接（通过电缆或发射塔）的村庄或城镇，容延迟网络解决方案尤为重要。
对于容延迟网络的未来应用，一个有趣例子就是“数据骡（data mule）”的概念。在此情境中，某用户居住在拥有 Wi-Fi 网络的偏远农村，并希望向另一个村庄发送电子邮件。但是，这两个村庄间没有互联网连接。要提供这一连接，可将一台类似笔记本电脑的服务器安装在通过汽车电池提供能量的公共汽车上。公共汽车到达第一个村庄，一旦进入 Wi-Fi 基础设施范围，即可收集“邮件”。当汽车驶入另一个村庄时即可通过该村的 Wi-Fi 基础设施“发送”邮件。尽管实际上是依靠物理运输，用户们还是认为他们的电子邮件通过互联网发送。
总结
随着电缆的逐渐退场，无线通信将从根本上改变计算机的构建方式，从而为突破性创新提供契机。而伴随着数字组件不断发展，设计日趋简约高效，用户也将在家中、途中和公司处处体验多重无线电技术的广泛优势。最终，通信将突破服务区域或设备限制，以更低廉的价格和更便捷的使用实现真正的无缝与普及。这将是值得我们期待的美好未来。
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英特尔通信技术实验室
构建未来移动世界
无缝网络
超宽带（UWB）技术
作者简介
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Kevin C. Kahn
英特尔通信技术实验室联合总监
英特尔企业技术事业部高级院士
英特尔公司
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Kevin C. Kahn 博士是英特尔高级院士兼通信技术实验室联合总监，通信技术实验室是英特尔企业技术事业部的企业高级研发实验室。实验室负责所有通信技术工作，其中包括无线电、光学、铜物理层技术、互补金属氧化物半导体（CMOS）通信线路工作、分组处理和高层协议等。此外，Kahn 博士还负责帮助推动公司通信战略方针的出台。当前,他工作的重点包括家庭宽带接入、无线局域网和个人局域网络（PAN）、频谱政策以及互联网相关问题 |
| 等。Kahn 博士目前还分别在 FCC 技术顾问理事会、国家研究委员会计算机科学和通信部，以及各学术顾问委员会担任职务。他拥有多项处理器架构和通信技术专利，获得了曼哈顿大学的数学学士学位与普渡大学的计算机科学硕士及博士学位。 |
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Alan Crouch
英特尔通信技术实验室联合总监
企业技术事业部
英特尔公司
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Alan Crouch 是通信技术实验室联合总监兼总经理，自 1999 年以来始终领导英特尔网络架构的研发工作，负责推动英特尔在网络处理软件、光网络、无线 USB、超宽带、移动无线 LAN 和 WAN、家庭内外宽带、稳定网络、可靠性与安全性以及无线传感器网络等领域的领导地位。最近，Crouch 带领的团队所实现的平台网络创新已被融入英特尔® I/O 加速技术和英特尔® 主动管理技术。此外，Crouch 还在北京市英特尔中国研究中心启动了英特尔 |
通信技术实验室，并携手重要的网络界同仁，阿尔卡特、思科、爱立信和惠普共同领导高级研发对外工作。Crouch 以优异的成绩毕业于奥尔良州立大学,在此获得了计算机科学学士学位。 |
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