211service.com
Spektra krīze, kas nebija
Nelieli raidītāji, spektra koplietošana un jaunas informācijas kodēšanas tehnoloģijas sola gadiem ilgi palielināt bezvadu datu ietilpību. 2012. gada 26. novembris
Apskatiet nākamo balles spēli vai koncertu, kuru apmeklēsiet. Jūs redzēsiet tūkstošiem fanu, kuri uzņem fotoattēlus un videoklipus un nosūtīs tos draugiem pa e-pastu. Šīs viedtālruņu īpašnieku armijas — un viņu planšetdatoru nēsāšanas brāļi — veicina pārsteidzošu bezvadu datu lietojuma pieaugumu: Cisco Systems lēš, ka mobilo datu trafiks līdz 2016. gadam pieaugs par 18 reizēm, un Bell Labs prognozē, ka tā pieaugs par vienu koeficients 25. Intuitīvi ir problēma: visi šie fotoattēli un videoklipi tiek pārraidīti ētera viļņos. Tomēr tikai dažas radiofrekvenču spektra sadaļas vai joslas ir pieejamas bezvadu operatoriem, kas par tiem maksāja miljardus dolāru. Ievērojami vairāk frekvenču ir rezervētas citiem lietojumiem, sākot no televīzijas un radio līdz aviācijai un militāriem lietojumiem. Datu trafiks pieaug tik strauji, ka pārvadātāji ir noteikuši lietošanas ierobežojumus un paaugstinājuši cenas. Protams, šīm divām pamata realitātēm — sprādzienbīstams datu lietojums, no vienas puses, ierobežotas spektra joslas, no otras puses, — tas nozīmē, ka mums drīz beigsies ētera viļņi mūsu ierīcēm, vai ne?
Tikai pirms diviem gadiem ASV Federālās sakaru komisijas priekšsēdētājs Jūlijs Genačovskis to ieteica. Viņš sacīja, ka ASV bezvadu nozarei ļoti nepieciešams pieķerties nepietiekami izmantotajām spektra daļām, kuras kontrolē valdības aģentūras vai televīzijas raidorganizācijas. Pretējā gadījumā bezvadu uzņēmumi atklātu, ka pieprasījums pēc viņu pakalpojumiem pārsniegs to spēju tos nodrošināt. Ja mēs neko nedarīsim, saskaroties ar draudošo spektra trūkumu, daudzi patērētāji saskarsies ar augstākām cenām, jo tirgus būs spiests reaģēt uz piedāvājumu un pieprasījumu, viņš paziņoja. Tāpat AT&T vadītājs Džims Cikoni sacīja, ka nepieciešamība pēc lielāka spektra ir nozares mēroga problēma un problēma.
Šis stāsts bija daļa no mūsu 2013. gada janvāra numura
- Skatiet pārējo izdevuma daļu
- Abonēt
Taču šie apgalvojumi bija pāragri. Pirmkārt, frekvenču spektra traucējumi — mobilo tālruņu lietojums, kas pārsniedz pieejamās bezvadu frekvences — varētu rasties ļoti noteiktās vietās un laikos. Dažreiz alternatīvas stratēģijas var pilnībā atrisināt šīs lokalizētās problēmas.
Piemēram, paskatieties apkārt šim stadionam, un jūs, iespējams, atradīsit piena kartona izmēra kastes, kas noliktas spārēs. Tie ir maza darbības attāluma Wi-Fi uztvērēji, kas darbojas nelicencētās radiofrekvenču spektra daļās. Jūsu tālrunis var sūtīt datus caur tiem, nevis tālsatiksmes mobilā tālruņa frekvencēs. Wi-Fi kastes iztīra visus jūsu nosūtītos datus un izvada tos no stadiona, izmantojot vadu interneta savienojumu. Tātad jūsu un gandrīz visu citu stadionā esošo sūtītie dati neskar vērtīgo spektru, par kuru bezvadu sakaru operatori apgalvo, ka beidzas. Šis gudrais triks ir tikai viens piemērs jaunajām stratēģijām un tehnoloģijām, kuras var īstenot.
Pārskatītās lietas
Ziņojums prezidentam: Valdības rīcībā esošā spektra pilnīga potenciāla izmantošana ekonomikas izaugsmes veicināšanai
Prezidenta Zinātnes un tehnoloģiju padomnieku padome
2012. gada jūlijs
Visa spektra sistēma tiek pārvaldīta neefektīvi. Nesenajā konsultatīvajā ziņojumā Baltajam namam tas tika pietiekami skaidri norādīts, un tajā tika uzsvērts, ka bezvadu frekvenču plašāka koplietošana, nevis katras joslas sadalīšana ierobežotam lietotāju lokam, var palielināt bezvadu kapacitāti par tūkstošiem. Piemēram, daudzas ētera sadaļas, kas ir rezervētas televīzijas stacijām un federālajām aģentūrām, netiek izmantotas. Daļēji tas ir tāpēc, ka dažos reģionos ir tikai trīs vietējie televīzijas kanāli, un nevienam nav nepieciešams atlikušais radiofrekvenču spektrs, kas atvēlēts televīzijas pārraidēm. Vai arī militāro ieroču sistēma, kas aprij spektru Sandjego, Ņujorkā izmanto maz vai vispār neizmanto. Mums nav tik daudz frekvenču spektra, bet gan spektra politikas, saka Deivids Tenenhauss, Microsoft tehnoloģiju politikas viceprezidents un bijušais MIT profesors un Intel vadītājs. Tā sauktā 'spektra trūkums' patiešām atspoguļo mākslīgo spektra trūkumu.
Lai precīzāk dokumentētu šo mākslīgo trūkumu, viņa uzņēmums ir uzsācis projektu, ko sauc par Microsoft Spectrum Observatory, lai noteiktu, kur un kad radiofrekvenču joslas faktiski tiek izmantotas, sākot no Vašingtonas, DC, Sietlā un Redmondā, Vašingtonā. Tennenhouse cer, ka tas ir pirmais solis daudz plašākā datu vākšanas pasākumā, kas novedīs pie viedākiem spektra noteikumiem. Norādot uz Wi-Fi neizbēgamajiem panākumiem, kas aptver tikai nelielus diapazonus un darbojas atklātās, nelicencētās frekvencēs, viņš piebilst: Tagad izaicinājums ir paplašināt šos pierādītos panākumus, lai nodrošinātu plašākas platjoslas piekļuvi, izmantojot citas nepietiekami izmantotas spektra daļas.
Ir sākušies daži agrīni frekvenču koplietošanas centieni. Piemēram, dažus televīzijas kanālus, kas netiek izmantoti noteiktā ģeogrāfiskajā apgabalā, ko dēvē par baltajām atstarpēm, tagad var izmantot citas ierīces. Un decembrī FCC ieteica pētniekiem un uzņēmumiem ļaut piekļūt frekvencēm, kas ir rezervētas radaru sistēmām.
Ar kognitīvo radio palīdzību var kopīgot daudz vairāk ētera, kas uztver pieejamās frekvences un pārslēdzas starp tām milisekundēs, lai izvairītos no traucējumiem ar citām ierīcēm. Kolorādo Universitātē tiek veikti daži no pirmajiem āra testiem. Grupas citur, tostarp Virdžīnijas Tech, Kalifornijas Universitātē, Bērklijā un Ratgersā, arī strādā pie šīs tehnoloģijas. Tomēr vismaz šobrīd stingri noteikumi neļauj plaši izmantot elastīgas tehnoloģijas, piemēram, kognitīvo radio.
Nav tā, ka viss spektra trūkuma objekts ir sarkanā siļķe. Radiofrekvences ir ierobežots resurss, un dažas joslas nav piemērotas tālsatiksmes sakariem. Bezvadu mobilo sakaru operatori nevar bezgalīgi uzstādīt jaunas bāzes stacijas, tos torņus uz biroju ēkām vai kalnu nogāzēm (dažreiz maskējoties kā koki), jo galu galā signāli traucēs signāliem no citām stacijām. Taču mazāka diapazona raidītāji un uztvērēji, kas izmanto speciālas mobilo sakaru frekvences, ko sauc par mazajām šūnām, jau var aizpildīt pārklājuma trūkumus. Mazākais no tiem, ko sauc par femtošūnām, var būt pat 200 ASV dolāri, un tie nodrošina skaidru apkalpošanu mājās un birojos, vienlaikus saglabājot slodzi no lielām bāzes stacijām, līdzīgi kā tie Wi-Fi sīkrīki stadiona spārēs. Mazās šūnas šobrīd ir karstākā lieta bezvadu nozarē, saka Džefs Rīds, Virginia Tech bezvadu pētniecības laboratorijas direktors.
Džons Donovans, AT&T izpilddirektors viceprezidents, šoruden sacīja, ka, lai gan uzņēmums ir iegādājies papildu radiofrekvenču spektra tiesības un gribēja vēl vairāk, tūlītējā krīze ir pārgājusi un pusi no jaunā pieprasījuma līdz 2015. gadam nodrošinās mazas šūnas. Šādas tehnoloģijas ir parādījušās daudz spēcīgāk, nekā gaidīts. Ja paskatītos pirms dažiem gadiem, jūs teiktu, ka tagad mēs būtu ārpus spektra, saka Vanu Bose, bezvadu sakaru uzņēmuma Vanu dibinātājs Kembridžā, Masačūsetsā. Bose kopā ar Rīdu bija Baltā nama ziņojuma tehniskais padomnieks. Viņš saka, ka ir daudz veidu, kā apmierināt pieprasījumu. Spektra pievienošana [komerciāliem pakalpojumiem] noteikti ir viens no tiem, tāpat arī mazās šūnas, alternatīvas izkraušanas tehnoloģijas un jauninājumi, kurus mēs vēl neesam izdomājuši.
Galu galā jaunās tehnoloģijas varētu atbrīvot ētera viļņus, padarot bezvadu datu pārsūtīšanu daudz ātrāk. Piemēram, MIT pētnieki ir parādījuši, ka ir iespējams samazināt turp un atpakaļ saziņas apjomu, kas nepieciešams, lai risinātu pamestas datu paketes. Lai gan tehnika var būt dažus gadus pēc plašas ieviešanas, laboratorijas demonstrācijas liecina, ka tā varētu desmitkārtīgi palielināt jaudu. Tas nozīmē, ka varat lejupielādēt savu video 10 reizes ātrāk nekā pašlaik, tādējādi daudz ātrāk atbrīvojot tīklu, lai to varētu izmantot kāds cits.
Tātad, vai jaunā tehnoloģija var uz visiem laikiem novērst spektra trūkumu? Varbūt nē, bet Microsoft Tennenhouse saka, ka gadu desmitiem ilgs pētniecības sasniegums gaida, kad problēma tiks pielietota: šobrīd mums ir 15 līdz 20 gadu neatpalikts jaunu tehnoloģiju un arhitektūru apjoms… kas var mūs aizvest tālu nākotnē. .
Šis stāsts tika atjaunināts 2013. gada 2. janvārī.