Nová technológia, ktorá by mohla zdvojnásobiť efektívnosť bezdrôtového spektra

Nie je žiadnym tajomstvom, že bezdrôtové frekvenčné spektrum sa stáva cennou komoditou. Keďže milióny a milióny používateľov prešli z jednoduchých mobilných telefónov na nové smartfóny a tablety, ktoré prenášajú dáta - aj hlas -, požiadavky na bezdrôtové systémy 3G a 4G stúpajú, čo vedie k tomu, čo niektorí označujú ako „ kríza spektra, „ktorá predpovedá odborníci, by mohla relatívne skoro nechať dopyt predstihnúť súčasnú kapacitu (pozri tento článok a infografiku od spoločnosti Mashable).

Ale v správach vládnych agentúr a súkromných firiem, ktoré vyrábajú svoje vlastné časti vysoko osídleného bezdrôtového spektra, existujú aj nové správy o niektorých technológiách, ktoré by nás mohli nakoniec vymaniť z krízy spektra opätovným objavením spôsobu, akým bezdrôtové zariadenia prenášajú a prijímajú signály, Tu je prehľad toho, čo môže byť najlepším uchádzačom o prevenciu alebo vyriešenie problému so spektrom.

Plne duplexné signály a beamformovanie prenosu v časovej doméne

Vydanie z Kalifornskej univerzity v roku 2012, Riverside (UCR), uviedlo, že jej inžinierski profesori a doktorandi vyvíjajú teórie využívania spektra s veľkým potenciálom na vyriešenie niektorých problémov so spektrom telekomunikačných poskytovateľov. Presnejšie povedané, vedci UCR veria, že plne duplexné rádiové systémy by mohli umožniť dnešným zariadeniam pracovať na polovici bezdrôtového spektra, ktoré v súčasnosti potrebujú.

Základnou myšlienkou je, že zatiaľ čo dnešné mobilné telefóny a mobilné zariadenia používajú dva samostatné kanály na vysielanie a prijímanie signálov, je možné kombinovať obidva tieto signály do jedného kanála prostredníctvom procesu, ktorý vedci UCR nazývajú tvarovaním vysielacieho lúča v časovej doméne (TDTB). Profesori Yingbo Hua a Ping Liang sa zaoberajú otázkou, ako implementovať tieto nové plne duplexné technológie, a oslovili niektorých významných poskytovateľov telekomunikačných služieb, aby hovorili o možnosti renovácie bunkových veží a sietí. Spoločnosť Hua tiež odpovedala na základné otázky týkajúce sa potenciálu tejto novej technológie.

Ako funguje úplný duplex

Skutočné metodiky presunu dvoch samostatných komunikačných kanálov do jedného sú značne zakryté v žargóne strojárskeho priemyslu (úplný výskumný dokument je k dispozícii tu). Metódy Hua a Liang sa v podstate zaoberajú tým, čo sa nazýva rušenie rušenia vlastným rušením (SIC), kde plne duplexný rádiový prenos spôsobuje silné rušenie signálu, ktoré môže utopiť slabšie prichádzajúce signály.

Vytváranie vysielacieho lúča v časovej doméne môže zahŕňať vytvorenie digitálneho nástroja pre vysokofrekvenčné front-end, ktoré môže pomôcť zariadeniu "počuť" slabšie signály minimalizovaním rušenia spôsobeného rušením. V odpovedi na otázky týkajúce sa tejto novej technológie v decembri 2012 tím UCR hovorí o nájdení „ihly podobného okna ticha“ v krokoch s cieľom pracovať na interferencii v reálnom čase.

Mohlo by sa zdať, že telekomunikačné spoločnosti by pri tejto príležitosti skočili, aby uvoľnili oveľa viac bezdrôtového spektra a otvorili priechody pre ďalších používateľov, ale v skutočnosti by prijatie tejto technológie mohlo zahŕňať nákladné generálne opravy. Na otázku o najväčších súčasných prekážkach úplnej duplexnej implementácie spoločnosť Hua uviedla, že skutočná implementácia hardvéru je na prvom mieste.

Úsilie vlády o maximalizáciu bezdrôtového spektra

V tom istom čase, keď sa objavujú správy o plne duplexnej technológii, Obamova administratíva prináša vlastné riešenie problému so spektrom. Oficiálne oznámenie Bieleho domu z júna 2013 ukazuje, že Biely dom žiada federálne agentúry, aby preskúmali nevyužité časti prideleného bezdrôtového spektra, ktoré by sa mohli zdieľať so súkromným sektorom. Zhromaždila sa aj pracovná skupina pre politiku v oblasti frekvenčného spektra, ktorá dostala šesť mesiacov na výskumné stimuly a možnosti týkajúce sa tohto zdieľania. Medzitým Federálna komunikačná komisia (FCC) sleduje aj aukciu častí komerčného spektra.

Vylučujú sa vládne snahy a nový výskum? Nie podľa inžinierov.

„Ak bude k dispozícii viac spektra, “ uviedla Hua, „tvarovanie lúčov v časovej doméne môže tiež zdvojnásobiť efektívnosť využívania nového spektra.“

Telekomunikačné spoločnosti súhlasia. Správy, ako je tento, od CNNMoney ukazujú, ako veľkí poskytovatelia bezdrôtových služieb posudzujú celý rad možností na zmiernenie nedostatku spektra, zatiaľ čo správy z minulého roka ukazujú, že AT&T a ďalšie spoločnosti už vytvárajú ďalšiu „malú bunkovú“ infraštruktúru ako riešenie medzier.

Rozhodne sa trh?

Potom je tu myšlienka odstaviť viac používateľov z bezdrôtových sietí. Aj keď sa kríza spektra, ktorá je nepochybne veľkou správou, javí ako ďalší príklad vývoja spotrebiteľa, ktorý sa pestuje tak, aby sa stal neudržateľným (ropa na vrchole, niekto?), Niektoré typy trhu voľného trhu môžu naznačovať, že ak by sa nechala pôsobiť dopyt a ponuka práce, mohla by sa vyriešiť ich mágia. problém „prirodzene“. Koniec koncov, streamovanie filmov na smartfóne nie je také dôležité ako služba ako preprava alebo zdravotná starostlivosť; je to niečo, čo je skutočne voliteľné, nový technologický luxus … aj keď niektorí noví rodičia môžu prosiť o odlišnosť. Bez ohľadu na to, že ekonomika voľného trhu v posledných niekoľkých desaťročiach bola skutočne zlá, je nedostatok dostupnej sieťovej kapacity pre všetky tieto videá YouTube a Netflix ako problém šitý na mieru „cenovému riešeniu“. To znamená, že by sme sa všetci mali pýtať, koľko sme ochotní zaplatiť za celý dátový plán. (Zistite, ako ušetriť na svojom súčasnom pláne v časti Ako zastaviť nadmerné množstvo údajov v dátovom pláne.)

Aj keď sú niektoré technológie, ktoré by mohli zlomiť otvorené bezdrôtové spektrum, dobrým východiskom, ubezpečte sa, že niektorí špičkoví inžinieri pracujú na konsolidácii a účinnosti spektra. Vyzerá to tiež tak, že skôr ako za rohom, môžu vyzerať skôr dizajnérske riešenia ako vládne alebo trhové riešenia.