Inteligentny obwód, który podwaja przepustowość

Startup ze Stanford twierdzi, że rozwiązał odwieczny problem w komunikacji radiowej dzięki nowemu obwodowi i algorytmowi, który umożliwia wysyłanie i odbieranie danych na tej samej częstotliwości radiowej, a tym samym podwojenie przepustowości bezprzewodowej, przynajmniej teoretycznie.

Pod maską : Ten laboratoryjny prototyp nowego radia podwaja pojemność na częstotliwościach komórkowych lub Wi-Fi, generując sygnały, które eliminują tak zwane zakłócenia własne.

Firma, Sieci Kumu , zademonstrował wyczyn w prototypie i twierdzi, że zgodził się przeprowadzić próby tej technologii z nieokreślonymi głównymi operatorami sieci bezprzewodowych na początku przyszłego roku.

Podstawowa technologia, znana jako radio w pełnym dupleksie, rozwiązuje problem zwany interferencją własną. Ponieważ radia wysyłają i odbierają sygnały, te, które wysyłają, są miliardy razy silniejsze niż te, które odbierają. Jakakolwiek próba odbioru danych na dowolnej częstotliwości jest udaremniana przez fakt, że odbiornik radia również odbiera własny sygnał wychodzący.

Z tego powodu większość radiotelefonów — w tym te w smartfonie, obsługujące je stacje bazowe i routery Wi-Fi — wysyła informacje na jednej częstotliwości i odbiera na innej, lub używa tej samej częstotliwości, ale szybko przełącza się tam iz powrotem. Z powodu tej nieefektywności radiotelefony wykorzystują więcej widma bezprzewodowego niż jest to konieczne.

Aby rozwiązać ten problem, Kumu zbudował niezwykle szybki obwód, który może przewidzieć, chwila po chwili, jak duże zakłócenia wytworzy nadajnik radiowy, a następnie generuje sygnał kompensacyjny, aby je zlikwidować. Układ generuje nowy sygnał z każdym wysłanym pakietem danych, co umożliwia pracę nawet na urządzeniach mobilnych, gdzie proces kasowania sygnałów jest bardziej złożony, ponieważ obiekty, od których się odbijają, ulegają ciągłym zmianom. Uważano to za niemożliwe przez ostatnie 100 lat, mówi Sachin Katti, docent elektrotechniki i informatyki na Stanford oraz dyrektor naczelny i współzałożyciel Kumu.

Inne firmy, w tym producent modemów satelitarnych Comtech , wcześniej wykorzystywał samoczynne anulowanie w celu zwiększenia przepustowości w komunikacji satelitarnej. Jednak zespół ze Stanford jako pierwszy zademonstrował to w radiotelefonach używanych w sieciach takich jak LTE i Wi-Fi, które wymagały anulowania sygnałów, które są o pięć rzędów wielkości silniejsze. (Więcej szczegółów można znaleźć w tym papier .)

Jeff Reed, dyrektor bezprzewodowego centrum badawczego w Virginia Tech, mówi, że nowe urządzenie radiowe wydaje się być dużym postępem, ale czeka na wyniki w świecie rzeczywistym. Jeśli ich twierdzenia są prawdziwe, to są to bardzo imponujące liczby, mówi Reed. To wymaga bardzo precyzyjnego wyczucia czasu.

Ta technologia pełnego dupleksu nie jest jedyną sztuczką, która może pozornie wydobyć nową pojemność bezprzewodową z powietrza. Nowe sposoby kodowania danych mają szansę w niektórych przypadkach uczynić sieci bezprzewodowe nawet 10 razy bardziej wydajnymi (patrz Przełom w przepustowości ). Różne wysiłki badawcze doskonalą nowe ultraszybkie sztuczki wykrywania i przełączania, aby zmieniać częstotliwości w locie, znacznie lepiej wykorzystując dostępne widmo (patrz Odpady radiowe z przeskakiwaniem częstotliwości, mniejsze widmo). Nowe narzędzia programowe umożliwiają szybką rekonfigurację sieci przewodowych i bezprzewodowych, tworząc nową wydajność (patrz TR10: Sieci definiowane programowo). „Wiele widma jest masowo niewykorzystane i jest to jedno z narzędzi, które można wykorzystać, aby lepiej wykorzystać widmo”, mówi Muriel Medard, profesor w Laboratorium Badawczym Elektroniki MIT i lider w dziedzinie kodowania sieciowego.

Technologia Kumu — nawet jeśli działa idealnie — nie zapewni dużych korzyści we wszystkich sytuacjach. W przypadkach, gdy większość ruchu odbywa się w jednym kierunku — na przykład podczas pobierania wideo — technologia pełnego dupleksu otwiera pojemność, której w rzeczywistości nie potrzebujesz, na przykład dodawanie pasów ruchu przychodzącego podczas wieczornego ruchu wychodzącego w godzinach szczytu. Niemniej jednak Katti dostrzega korzyści w każdym istniejącym urządzeniu bezprzewodowym, od telefonów komórkowych i wież, po Wi-Fi, Bluetooth i wszystko pomiędzy. Kumu Networks otrzymało 10 milionów dolarów od inwestorów, w tym od Khosla Ventures i New Enterprise Associates.

ukryć