211service.com
Wolność radia
David P. Reed
Pozycja: Adiunkt, profesor nauk o mediach, MIT; HP Fellow, Hewlett-Packard Labs
Wydanie: Przydział widma radiowego. Zapotrzebowanie na komunikację bezprzewodową, od telefonów bezprzewodowych po dostęp do Internetu, rośnie szybciej, niż są w stanie pomieścić istniejące technologie. Wielu uważa, że przepisy Federalnej Komisji Łączności tłumią innowacje, które mogą pomóc.
Ta historia była częścią naszego wydania z listopada 2003 r.
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Osobisty punkt wpływu: Czołowy badacz sieci radiowych nowej generacji; publiczny orędownik zmiany przepisów dotyczących widma, aby umożliwić eksperymentowanie z nowymi technologiami radiowymi Przegląd technologii: Dlaczego korzystanie z radia powoduje problemy?
David Reed: Wyraźnie widać ogromne zapotrzebowanie na bezprzewodową komunikację cyfrową, która napędza szybki wzrost usług i urządzeń, od tradycyjnych telefonów komórkowych po urządzenia Wi-Fi i inne nowe rzeczy. Przeszliśmy od pomysłu, w którym radio jest kosztowną rzeczą, której chcesz używać tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne, do pomysłu, że jest to wygodny element do łączenia wszystkiego, więc moja mysz i klawiatura rozmawiają z komputerem przez radio. Z drugiej strony, co jeśli zaczniemy to robić coraz częściej, w miarę jak będzie coraz taniej? Czy wszystko zaczyna ingerować we wszystko inne i czy musimy wybierać, co wolno z czym rozmawiać? Oto pytanie: jak sprostać temu przytłaczającemu zapotrzebowaniu i przytłaczającej możliwości przy rozsądnym sposobie zwiększenia wykorzystania radia.
TR: Radio przywodzi na myśl to, co włączamy, kiedy wsiadamy do samochodu, gdzie stacja nadaje na określonej częstotliwości, a jeśli ktoś inny korzysta z tej częstotliwości, to nie możemy dostać naszej muzyki lub talk-show. Czy nie tak działają wszystkie technologie radiowe?
Trzcina: Cóż, z pewnością nie jest to poprawne z punktu widzenia technologii. Dawno temu, gdy widmo radiowe było szeroko otwarte i nie byliśmy w stanie zrobić bardzo dobrych radiotelefonów, zdecydowaliśmy, że najlepszym i najtańszym sposobem na umożliwienie wielu radiotelefonom działanie na tym samym kanale jest podzielenie widma w zależności od zastosowania. Mamy więc pasma przeznaczone do nadawania radia AM, pasma dla telewizji, do komunikacji dwukierunkowej i tak dalej. W ogóle nie myśleliśmy o tym technologicznie; dzielenie według częstotliwości było łatwe do wykonania, biorąc pod uwagę ówczesną technologię.
W ciągu ostatnich 10 do 12 lat zaczęliśmy zdawać sobie sprawę, że wiele, wiele technologii może skutecznie współdzielić fale radiowe, niekoniecznie powodując wzajemne awarie. Ale przepisy, które my i inne kraje stosujemy do transmisji radiowej, nie potwierdzają, że te nowe podejścia są nawet uzasadnione. Zatwierdzenie nowej technologii, zwłaszcza takiej, która jest sprzeczna z pierwotnymi założeniami, jest praktycznie niemożliwe — niezwykle polityczny problem z wieloma interesami w utrzymaniu tego samego.
TR: Jak to wygląda w praktyce z Federalną Komisją Łączności, która reguluje fale radiowe w Stanach Zjednoczonych?
Trzcina: Naprawdę interesującym przykładem jest to, co stało się z ultraszerokopasmowym. Firma, w której pracowałem przed 1996 r. — Interval Research — szukała innowacyjnych technologii sieci na bardzo krótkie odległości i jedną z rzeczy, które odkryliśmy w powijakach, było ultraszerokopasmowe. Interval sfinansował dużą inwestycję w przeniesienie tej technologii z możliwości badawczych do pewnych możliwości komercyjnych i wydzielił firmę o nazwie Fantasma Networks.
Ultrawideband to technologia wykorzystująca bardzo, bardzo niskie energie w każdym paśmie, więc teoretycznie nie powinna kolidować z istniejącymi usługami. Ale udowodnienie negatywnego – udowodnienie, że nie będzie kolidować z żadną istniejącą usługą – jest niezwykle trudne, a FCC w zasadzie musiało przepchnąć ultraszerokopasmowe przez proces zatwierdzania bez absolutnej pewności. Przez kilka lat FCC opóźniała tworzenie przepisów dotyczących ultraszerokopasmowego pasma. Perspektywa ingerencji była dużym problemem. Ale pod tym wszystkim jest również kwestia tego, że jeśli zostałoby to zalegalizowane, wiele usług mogłoby przejść na ultraszerokopasmowe, a wtedy istniałaby nieograniczona konkurencja z istniejącymi dostawcami usług. Na przykład można zobaczyć, jak ultraszerokopasmowy jest używany do zapewniania telewizji, radia lub dwukierunkowej komunikacji telefonicznej, co wyeliminowałoby korzyści wynikające z monopolu lub oligopolu, które przychodzą obecnym posiadaczom widma. Więc mają silną motywację do walki z tym. Bardzo trudno jest podjąć mądrą decyzję w obliczu wysoce upolitycznionych argumentów technicznych.
Fantasma nadal rozwijała tę technologię, ale około rok przed tym, jak FCC w końcu zezwoliła na ultraszerokopasmowe pasmo, społeczność inwestycyjna straciła cierpliwość w tej firmie i w zasadzie musiała upaść. Pokazuje, w jaki sposób otoczenie regulacyjne naprawdę tłumi potencjalne innowacje, które są kluczowe dla rozwiązania tej ogromnej potrzeby posiadania znacznie bardziej pojemnych możliwości sieci bezprzewodowych, które mogą działać na wszystkich odległościach i skalować się do znacznie większej liczby urządzeń i użytkowników niż obecnie.
TR: Czy istnieją inne wady obecnej struktury regulacyjnej?
Trzcina: Jest kilka problemów. Jednym z problemów jest to, że bardzo trudno z góry określić, jakie usługi odniosą sukces. Więc jeśli próbujesz postawić FCC lub jakiś międzynarodowy organ odpowiedzialny za ustalenie, które z nowych technologii są najkorzystniejsze, stawiasz wóz przed koniem. Jeśli nie możesz wypróbować tego na prawdziwych klientach, to nie masz pojęcia, co zadziała.
Drugą rzeczą dotyczącą systemu regulacyjnego jest to, że – większość ludzi się z tym zgodzi – został on uchwycony przez tych, których reguluje. Jeśli FCC zaproponuje jakąkolwiek nową rzecz, pierwszą [grupą], od której się słyszą, są lobbyści, którzy używają różnych argumentów, by powiedzieć, że zagraża to ich firmom lub technologii. W przypadku radia prawie zawsze jest to formułowane jako argument o zakłóceniach, nawet jeśli prawdziwym problemem jest konkurencja. I bardzo trudno jest obalić niektóre argumenty techniczne, zwłaszcza na forum takim jak FCC: FCC nie ma silnej niezależnej zdolności oceny technicznej.
TR: Czy więc nowe technologie, takie jak ultraszerokopasmowe, naprawdę nie kolidują z, powiedzmy, moim telefonem komórkowym lub elektroniką samolotu?
Trzcina: Myślę, że pozostawieni samym sobie inżynierowie byliby w stanie znaleźć rozwiązania prawie każdego z tych problemów – gdyby okazały się problemami. Na przykład w obecnym paśmie telewizyjnym UHF jest całe mnóstwo niewykorzystanej pojemności. Istnieje propozycja FCC, aby zezwolić na nielicencjonowane korzystanie z tego widma, o ile wdrażane technologie nie będą kolidować z istniejącymi użytkownikami. Ponieważ pasmo to rozchodzi się znacznie lepiej przez drzewa i inne rzeczy, może umożliwić nową generację cyfrowych sieci komunikacyjnych, które mogłyby współistnieć z telewizją i które lepiej radziłyby sobie z komunikacją o większym zasięgu niż Wi-Fi. Istnieje wiele potencjalnych rozwiązań inżynieryjnych pozwalających na uniknięcie ewentualnych zakłóceń. Obecnie możliwe są radia definiowane programowo, które zasadniczo mogą tańczyć wokół istniejących usług telewizyjnych. Ale bardzo trudno jest twierdzić, że to zadziała, gdy zasadniczo masz do czynienia z opozycją polityczną, a nie opozycją techniczną, która chce z tobą współpracować.
TR: Co więc mogłoby poprawić sytuację?
Trzcina: Myślę, że pożądana przyszłość stworzyłaby więcej okazji do eksperymentowania i kontynuacji. W tej chwili istnieje ogromny czynnik zniechęcający do prowadzenia nawet badań nad nowymi rodzajami systemów, ponieważ uważa się, że jest to niezwykle kosztowne i prawie strata czasu, aby spróbować przejść przez proces FCC w przypadku wszystkiego, co bardzo różni się od tego, co jest obecnie dostępne.
Drugą stroną tego jest tworzenie otworów regulacyjnych, które umożliwiają znaczną eksplorację. Naprawdę dobrą rzeczą, która się wydarzyło, było otwarcie całkowicie nielicencjonowanego spektrum, na którym działa Wi-Fi i nowe standardy bezprzewodowe 802.11a; [pasmo Wi-Fi] zostało zatwierdzone przez FCC w 1985 roku, a pasma [802.11a] zostały zatwierdzone w połowie lat 90-tych. Technologia stopniowo ewoluowała, a pod koniec lat 90. opracowano standard sieciowy w celu zwiększenia interoperacyjności. Potrzebujemy więcej tych nielicencjonowanych pasm – i szerszych częstotliwości – ponieważ ludzie chcą, aby coraz więcej urządzeń komunikowało się szybciej i szybciej, a dzisiejsza architektura Wi-Fi nie jest skalowana, aby efektywnie obsługiwać większą liczbę użytkowników. Nowe opaski zwiększają tempo wprowadzania innowacji na rynek.