Frekvenču lēciena radio izšķērdē mazāk spektra

Pieaugot viedtālruņu datu plūsmai, kas draud noslīcināt ētera viļņus, Baltā nama konsultatīvā grupa ir gatava ieteikt bezvadu sakaru operatoriem un pētniecības laboratorijām pastiprināt centienus izmantot skaitļošanu, lai daudz efektīvāk izmantotu spektru.

Tam, cita starpā, būs nepieciešami tā sauktie kognitīvie radioaparāti, kas uztver neizmantotās radiofrekvences joslas un var saprātīgi bez pārtraukuma pārslēgt lielu datu slodzi starp dažādām frekvencēm.

Ņūdžersijas starta uzņēmums ir nācis klajā ar ātrāko kognitīvo radio. Tas darbojas pēc iespējas plašākā spektra diapazonā un ir daļa no uzlaboto tehnoloģiju kopas, kas ir ļoti svarīgas, lai tehnoloģiju ieviestu tirgū un novērstu tīkla pārslodzi.

Attiecīgais sīkrīks, ko sauc par CogRadio, un to izveidoja Radiotehnoloģiju sistēmas Ocean Grove, Ņūdžersija, var pārslēgties pietiekami ātri, lai būtu nemanāms, piemēram, video skatītājam; kā arī pietiekamā daudzumā, lai jebkurš pētījums, kas veikts par to vai tam izstrādāta programmatūra, būtu izmantojams turpmākajās reālās pasaules komerciālajās ierīcēs.

Tas ir vispiemērotākais un daudzpusīgākais platjoslas radio, kāds pētnieku kopienai jebkad ir bijis pieejams, saka Dipankars Raychaudhuri, pētniecības centra direktors. Winlab , bezvadu pētniecības laboratorija Rutgers Universitātē, kur tehnoloģija tika izstrādāta. Viņš saka, ka esošie modeļi nevar pārslēgties pietiekami ātri, un tiem ir ierobežots spektra diapazons un datu pārnešanas jauda. Mūsdienās tas ir labākais pieejamais eksperimentālais kognitīvais radio, un tas ir ļoti svarīgi, jo visa sabiedrība gatavojas šādas tehnoloģijas testēšanai un izvietošanai.

Ierīce ir pirmā, kas var darboties no 100 megaherciem līdz 7,5 gigaherciem, kas nozīmē visu ceļu no AM un FM joslām, izmantojot televīziju un Wi-Fi un mobilo sakaru frekvences. Tas var arī uztvert pieejamo spektru un pārslēgties starp frekvencēm 50 mikrosekundēs un dažos gadījumos pat vienā mikrosekundē. Tas ir rekordliels ātrums, uzskata Pīters Voljanskis, Bell Labs absolvents, kurš izveidoja sīkrīku un aiz tā nodibināja starta uzņēmumu.

Visbeidzot, tas var apstrādāt 400 megabitus sekundē — aptuveni astoņas reizes vairāk nekā parasta mājas Wi-Fi sistēma. Ar šāda veida ātrumu un tā kā tas var vienlaikus nosūtīt vairākās frekvencēs, tas varētu vienlaikus nosūtīt 20 HD filmas.

Galu galā viedās komerciālās bezvadu tehnoloģijas, kas izmanto šādas funkcijas, varētu nodrošināt vairāk pakalpojumu. Un, tā kā jaunas un graujošas bezvadu tehnoloģijas nonāk jomā, kurā pašlaik dominē daži lielākie operatori, tas var radīt konkurenci, kas samazina izmaksas vidusmēra patērētājiem.

Sīkrīks maksā gandrīz 6000 USD, taču tas ir lētāk nekā esošie modeļi. Tā kā cenas turpina kristies, šādi sīkrīki kļūst pieejami plašākam kodu autoru lokam, ne tikai labi strādājošām laboratorijām. Cilvēkiem, kuri studē bezvadu tehnoloģijas, izveidot radio un likt to darbam ir smieklīgi grūti, saka Voljanskis.

Viens no CogRadio uzdevumiem būs kalpot par izmēģinājuma pamatu Nacionālā Zinātnes fonda pētījumiem, lai izveidotu uz mobilajām ierīcēm orientētu internetu, kurā radio sakari un viedtālruņi tiek uzskatīti par galveno interneta piekļuves līdzekli. Projekta galvenā mītne atrodas Raychaudhuri. lab.

CogRadio tiks izmantots arī vienā no pirmajiem kognitīvo radioaparātu āra testiem, kas tiek veikti Kolorādo universitātē Boulderā, kur tika izstrādāta programmatūra . (Kognitīvie radio pētījumi galvenokārt ir veikti ekranētās laboratorijās, jo ir iespējami bīstami traucējumi, taču ASV Federālā sakaru komisija ir sākusi piešķirt āra atļaujas, lai veicinātu pētniecību.)

Un Virginia Tech pētnieki izmantos šos sīkrīkus, lai izstrādātu nākamās paaudzes ātrgaitas platjoslas policijas un ugunsdzēsības un citus ārkārtas radio, kas ietver video un interneta piekļuvi.

Kognitīvā radio tehnoloģija varētu nodrošināt virkni jaunu pakalpojumu. Piemēram, tas varētu novirzīt mobilos zvanus uz Wi-Fi signāliem — ko mūsdienās dara mazās bezvadu bāzes stacijās, ko sauc par mikro šūnām —, bet arī izvairīties no nepieciešamības izmantot šķiedru, lai pārraidītu signālu internetā, un tā vietā izmantot pieejamo televīzijas spektru. 400 megahercu diapazonā.

Visos šādos projektos lielais izaicinājums ir ātrs pārslēgšanās ātrums un liels joslas platums — viss, kas skar radio aparatūru. Jūs vēlaties izlēkt pa radio spektru pēc iespējas ātrāk un pēc iespējas tālāk, un, kad kaut kur nolaižaties, jūs vēlaties paņemt pēc iespējas vairāk spektra un sūknēt to iekšā un ārā no radio, un tas patiesībā ir ļoti izaicinoši, saka Čips Eliots, NSF kognitīvā radio projekta direktors plkst. BBN Kembridžā, Masačūsetsā. Šis radio ir lieliski piemērots tādām lietām.

Kādu dienu nākotnes viedtālruņi un citi sīkrīki iekļaus šādu tehnoloģiju daļas. Lai gan tas ir nozīmīgs pavērsiens augstas veiktspējas un lietojamu kognitīvo radiostaciju realizācijā, nozarei ir jādara daudz vairāk darba pie mikroshēmu dizaina, saskarnēm un daudz ko citu, saka Raychaudhuri. Citi uzņēmumi un pētniecības grupas strādā pie labāku un lētāku kognitīvo radio aparātu izstrādes.

Joma uzkarst, jo pieaug prasības mobilo sakaru tīkliem. Bell Labs lēš, ka līdz 2016. gadam mobilo datu trafiks pieaugs par 25 reizēm, un Cisco norāda, ka līdz tam gadam tā pieaugs 18 reizes. FCC skaidri norādot, ka esošais spektrs beigsies līdz nākamajam gadam, būs nepieciešamas jaunas tehnoloģijas.

Gaidāmā Baltā nama ziņojuma līdzautors ir Google priekšsēdētājs Ēriks Šmits un citi, tostarp Kreigs Mundijs, Microsoft galvenais pētniecības un stratēģijas vadītājs. FCC priekšsēdētājs Jūliuss Genačovskis arī ir mudinājis nozari izstrādāt viedas spektra koplietošanas tehnoloģijas.

paslēpties