Η νέα τεχνολογία που θα μπορούσε να διπλασιάσει την απόδοση ασύρματου φάσματος

Δεν είναι μυστικό ότι το ασύρματο φάσμα συχνοτήτων γίνεται ένα πολύτιμο εμπόρευμα. Δεδομένου ότι τα εκατομμύρια και τα εκατομμύρια των χρηστών έχουν αλλάξει από απλά κινητά τηλέφωνα σε νέες συσκευές smartphone και tablet που μεταφέρουν δεδομένα - καθώς και φωνή - οι απαιτήσεις σε ασύρματα συστήματα 3G και 4G αυξάνονται οδηγώντας σε αυτό που ορισμένοι λένε ως " η κρίση του φάσματος ", που προβλέπουν οι εμπειρογνώμονες, θα μπορούσε να αφήσει τη ζήτηση να υπερβεί τη σημερινή ικανότητα σχετικά σύντομα (βλέπε αυτό το άρθρο και το infographic από το Mashable)

Ωστόσο, εν μέσω αναφορών κυβερνητικών οργανισμών και ιδιωτικών εταιρειών που παράγουν τα δικά τους κομμάτια από ένα πιο πυκνοκατοικημένο ασύρματο φάσμα, υπάρχουν και νέες αναφορές για κάποιες τεχνολογίες που θα μπορούσαν τελικά να μας σπάσουν από μια κρίσιμη φάση, ανακαλύπτοντας τον τρόπο με τον οποίο οι ασύρματες συσκευές μεταδίδουν και δέχονται σήματα . Εδώ είναι τι μπορεί να είναι ένας κορυφαίος υποψήφιος για να αποτρέψει ή να επιλύσει μια κρίσιμη φάση.

Πλήρη αμφίδρομα σήματα και χρονική ζώνη εκπομπής Beamforming

Μια έκδοση του 2012 από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Riverside (UCR) ανέφερε ότι οι καθηγητές μηχανικών και οι σπουδαστές της τάξης αναπτύσσουν θεωρίες σχετικά με τη χρήση του φάσματος με πολλές δυνατότητες να καθορίσουν ορισμένα προβλήματα φάσματος των παρόχων τηλεπικοινωνιών. Πιο συγκεκριμένα, οι ερευνητές του UCR πιστεύουν ότι τα πλήρως αμφίδρομα ραδιοσυστήματα θα μπορούσαν να επιτρέψουν στις σημερινές συσκευές να λειτουργούν στο ήμισυ του ασύρματου φάσματος που χρειάζονται σήμερα.

Η βασική ιδέα είναι ότι ενώ τα σημερινά κινητά τηλέφωνα και οι κινητές συσκευές χρησιμοποιούν δύο ξεχωριστά κανάλια για τη μετάδοση και λήψη σημάτων, μπορεί να είναι δυνατό να συνδυαστούν αμφότερα αυτά τα σήματα σε ένα κανάλι μέσω μιας διαδικασίας που οι ερευνητές του UCR καλούν το TDTB. Οι καθηγητές Yingbo Hua και Ping Liang εργάζονται στο θέμα του τρόπου εφαρμογής αυτών των νέων τεχνολογιών πλήρους διπλής όψης και έφτασαν σε μερικούς σημαντικούς παρόχους τηλεπικοινωνιών για να μιλήσουν για τις δυνατότητες ανακαίνισης πύργων και δικτύων κυψέλης. Hua απάντησε επίσης σε βασικές ερωτήσεις από εμάς σχετικά με τις δυνατότητες αυτής της νέας τεχνολογίας.

Πώς λειτουργεί η πλήρης διπλή όψη

Οι πραγματικές μεθοδολογίες για τη μετακίνηση των δύο χωριστών καναλιών επικοινωνίας σε ένα είναι βαριά καλυμμένες στη γλώσσα της μηχανικής βιομηχανίας (εδώ υπάρχει πλήρες ερευνητικό έγγραφο). Ουσιαστικά, οι μέθοδοι του Hua και του Liang ασχολούνται με αυτό που ονομάζεται ακύρωση παρεμβολών (SIC), όπου μια ραδιοφωνική μετάδοση πλήρους αμφίδρομης επικοινωνίας προκαλεί ισχυρή παρεμβολή σήματος που μπορεί να πνίξει αδύναμα εισερχόμενα σήματα.

Ο τομέας χρόνου που μεταδίδει τη μορφοποίηση δέσμης μπορεί να περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός ψηφιακού εργαλείου για το front-end ραδιοσυχνότητας που μπορεί να βοηθήσει μια συσκευή να «ακούει» τα ασθενέστερα σήματα ελαχιστοποιώντας την ακύρωση της αυτοδιάθεσης. Σε απαντήσεις σε ερωτήσεις σχετικά με αυτή τη νέα τεχνολογία τον Δεκέμβριο του 2012, η ​​ομάδα του UCR μιλάει για την εξεύρεση ενός «παραθύρου σιωπής που μοιάζει με βελόνα» σε αυξήσεις, προκειμένου να δουλέψει για την αυτοδιάθεση σε πραγματικό χρόνο.

Μπορεί να φαίνεται ότι οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών θα πηδούν σε αυτήν την ευκαιρία για να απελευθερώσουν πολύ περισσότερο από το φάσμα ασύρματων δικτύων και να ανοίξουν τα πληρώματα για επιπλέον χρήστες, αλλά στην πραγματικότητα, η υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας θα μπορούσε να συνεπάγεται δαπανηρές γενικές επισκευές. Όταν ρωτήθηκε για τους μεγαλύτερους σημερινούς φραγμούς στην πλήρη αμφίδρομη υλοποίηση, ο Hua είπε ότι η πραγματική υλοποίηση υλικού κατατάσσεται στην No.1.

Κυβερνητικές προσπάθειες για τη μεγιστοποίηση του ασύρματου φάσματος

Την ίδια στιγμή που έρχονται οι ειδήσεις σχετικά με την τεχνολογία full duplex, η κυβέρνηση Ομπάμα φέρνει τη δική της λύση στην κρίσιμη φάση. Ένα επίσημο σημείωμα του Λευκού Οίκου από τον Ιούνιο του 2013 δείχνει ότι ο Λευκός Οίκος ζητά από τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να εξετάζουν τα αχρησιμοποίητα τμήματα του ασύρματου φάσματος που τους έχει χορηγηθεί, τα οποία θα μπορούσαν να μοιραστούν με τον ιδιωτικό τομέα. Επίσης, συγκροτήθηκε ομάδα εργασίας για την πολιτική ραδιοφάσματος και δόθηκε έξι μήνες για να διερευνηθούν τα κίνητρα και οι δυνατότητες γύρω από αυτό το είδος ανταλλαγής. Εν τω μεταξύ, η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (FCC) επιδιώκει επίσης τη δυνατότητα δημοπρασίας μερών του εμπορικού φάσματος.

Οι κυβερνητικές προσπάθειες και η νέα έρευνα αλληλοσυμπληρώνονται; Όχι σύμφωνα με τους μηχανικούς.

"Αν υπάρξει μεγαλύτερο φάσμα ραδιοσυχνοτήτων", δήλωσε ο Hua, "η μορφοποίηση δέσμης του χρόνου μπορεί επίσης να διπλασιάσει την αποτελεσματικότητα της χρήσης του νέου φάσματος."

Οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών συμφωνούν. Αναφορές όπως αυτή από το CNNMoney δείχνουν πόσο μεγάλοι πάροχοι ασύρματης δικτύωσης αξιολογούν μια σειρά επιλογών για την ελάττωση των ελλείψεων φάσματος, ενώ οι εκθέσεις του περασμένου έτους δείχνουν ότι η AT & T και άλλες εταιρείες δημιουργούν ήδη πρόσθετη υποδομή "μικρών κυψελών" ως λύση διακοπής.

Θα αποφασίσει η αγορά;

Στη συνέχεια, υπάρχει η ιδέα να απογαλακτιστούν περισσότεροι χρήστες από τα ασύρματα δίκτυα. Ενώ η κρίσιμη στιγμή του φάσματος, που αναμφισβήτητα είναι μεγάλη είδηση, μοιάζει με ένα άλλο παράδειγμα εξέλιξης των καταναλωτών που εξελίσσεται για να γίνει μη βιώσιμη (κορυφή πετρελαίου, καθένας;), ορισμένοι τύποι ελεύθερης αγοράς ενδέχεται να υποδηλώνουν ότι η παραχώρηση της ζήτησης και της προσφοράς εργασίας το πρόβλημα "φυσικά". Μετά από όλα, η ροή ταινιών σε ένα smartphone δεν είναι τόσο σημαντική υπηρεσία όπως η μεταφορά ή η υγειονομική περίθαλψη. είναι κάτι που είναι πραγματικά εκλεκτικό, μια νέα τεχνολογία πολυτέλεια … αν και μερικοί νέοι γονείς μπορεί να ζητήσουν να διαφέρουν. Ανεξάρτητα από την ακούσια κακή ιστορία της οικονομίας της ελεύθερης αγοράς τις τελευταίες δεκαετίες, η έλλειψη διαθέσιμης δυναμικότητας δικτύου για όλα αυτά τα βίντεο YouTube και Netflix μοιάζει με ένα πρόβλημα προσαρμοσμένο στη συγκεκριμένη "λύση τιμολόγησης". Αυτό σημαίνει ότι όλοι πρέπει να αναρωτηθούμε πόσο είμαστε πρόθυμοι να πληρώσουμε για ένα πλήρες σχέδιο δεδομένων. (Μάθετε πώς μπορείτε να αποθηκεύσετε το τρέχον πρόγραμμά σας στο θέμα Πώς να σταματήσετε τις υπεραλιέσεις στο σχέδιο δεδομένων σας.)

Παρόλο που ορισμένες τεχνολογίες που θα μπορούσαν να σπάσουν το ασύρματο φάσμα είναι μια καλή διέξοδος, να είστε βέβαιοι ότι ορισμένοι κορυφαίοι μηχανικοί εργάζονται για την ενοποίηση φάσματος και την αποδοτικότητα. Φαίνεται επίσης ότι οι λύσεις σχεδιασμού, παρά οι λύσεις της κυβέρνησης ή της αγοράς, μπορεί να βρίσκονται πολύ κοντά.