Công nghệ mới có thể tăng gấp đôi hiệu quả phổ không dây

Không có gì bí mật rằng phổ tần số không dây đang trở thành một mặt hàng có giá trị. Khi hàng triệu và hàng triệu người dùng đã chuyển từ điện thoại di động đơn giản sang thiết bị điện thoại thông minh và máy tính bảng mới mang dữ liệu - cũng như giọng nói - nhu cầu về hệ thống không dây 3G và 4G đã tăng lên, dẫn đến một số người gọi là " phổ crunch, "một điều mà các chuyên gia dự đoán có thể khiến nhu cầu vượt xa khả năng hiện tại tương đối sớm (xem bài viết này và infographic từ Mashable)

Nhưng giữa các báo cáo của các cơ quan chính phủ và các công ty tư nhân tạo ra các dải phổ không dây có dân số cao hơn, cũng có những báo cáo mới về một số công nghệ có thể giúp chúng ta thoát khỏi cuộc khủng hoảng quang phổ bằng cách phát minh lại cách các thiết bị không dây truyền và nhận tín hiệu . Đây là những gì có thể là một ứng cử viên hàng đầu để ngăn chặn hoặc giải quyết một cuộc khủng hoảng phổ.

Tín hiệu song công hoàn toàn và định dạng truyền theo miền thời gian

Một bản phát hành năm 2012 từ Đại học California, Riverside (UCR) đã báo cáo rằng các giáo sư kỹ thuật và sinh viên tốt nghiệp đang phát triển lý thuyết về việc sử dụng phổ tần với rất nhiều tiềm năng để khắc phục một số vấn đề phổ của các nhà cung cấp viễn thông. Cụ thể hơn, các nhà nghiên cứu của UCR tin rằng các hệ thống vô tuyến song công hoàn toàn có thể cho phép các thiết bị ngày nay hoạt động trên một nửa phổ không dây mà chúng hiện cần.

Ý tưởng cơ bản là trong khi điện thoại di động và thiết bị di động ngày nay sử dụng hai kênh riêng biệt để truyền và nhận tín hiệu, có thể kết hợp cả hai tín hiệu này thành một kênh thông qua quy trình mà các nhà nghiên cứu của UCR gọi là truyền sóng theo thời gian (TDTB). Các giáo sư Yingbo Hua và Ping Liang đã nghiên cứu về vấn đề làm thế nào để thực hiện các công nghệ song công hoàn toàn mới này và đã liên hệ với một số nhà cung cấp viễn thông lớn để nói về tiềm năng cải tạo các tháp và mạng di động. Hua cũng đã trả lời các câu hỏi cơ bản từ chúng tôi về tiềm năng của công nghệ mới này.

Cách thức hoạt động đầy đủ

Các phương pháp thực tế để chuyển hai kênh truyền thông riêng biệt thành một kênh bị che giấu rất nhiều trong thuật ngữ ngành công nghiệp kỹ thuật (một bài báo nghiên cứu đầy đủ có sẵn ở đây). Về cơ bản, các phương pháp của Hua và Liang đối phó với cái được gọi là tự hủy nhiễu (SIC), trong đó truyền vô tuyến song công hoàn toàn gây ra nhiễu tín hiệu mạnh có thể nhấn chìm các tín hiệu đến yếu hơn.

Định dạng chùm truyền thời gian có thể liên quan đến việc tạo ra một công cụ kỹ thuật số cho mặt trước tần số vô tuyến có thể giúp thiết bị "nghe" các tín hiệu yếu hơn bằng cách giảm thiểu tự hủy nhiễu. Trả lời các câu hỏi về công nghệ mới này vào tháng 12 năm 2012, nhóm UCR nói về việc tìm kiếm một "cửa sổ im lặng giống như kim" theo từng bước, để làm việc với sự tự can thiệp trong thời gian thực.

Có vẻ như các công ty viễn thông sẽ nhảy vào cơ hội này để giải phóng nhiều hơn phổ tần không dây và mở ra các vùng lũ cho người dùng bổ sung, nhưng trên thực tế, việc áp dụng công nghệ này có thể liên quan đến việc đại tu tốn kém. Khi được hỏi về những rào cản lớn nhất hiện nay đối với việc thực hiện song công hoàn toàn, Hua nói rằng việc triển khai phần cứng thực tế đứng số 1.

Nỗ lực của chính phủ để tối đa hóa phổ không dây

Đồng thời, tin tức về công nghệ song công hoàn toàn xuất hiện, chính quyền Obama đang đưa giải pháp của riêng mình vào cuộc khủng hoảng quang phổ. Một bản ghi nhớ chính thức của Nhà Trắng từ tháng 6 năm 2013 cho thấy Nhà Trắng đang yêu cầu các cơ quan liên bang xem xét các phần không sử dụng của phổ không dây được phân bổ của họ có thể được chia sẻ với khu vực tư nhân. Một nhóm đặc nhiệm của Nhóm Chính sách Spectrum cũng đã được tập hợp và dành sáu tháng để nghiên cứu các khuyến khích và khả năng xung quanh loại chia sẻ này. Trong khi đó, Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) cũng đang theo đuổi khả năng bán đấu giá các bộ phận của phổ thương mại.

Là những nỗ lực của chính phủ và nghiên cứu mới loại trừ lẫn nhau? Không theo các kỹ sư.

"Nếu có nhiều phổ hơn, " Hua nói, "định dạng chùm thời gian cũng có thể tăng gấp đôi hiệu quả của việc sử dụng phổ mới."

Các công ty viễn thông đồng ý. Các báo cáo như thế này từ CNNMoney cho thấy các nhà cung cấp dịch vụ không dây lớn đang đánh giá một loạt các tùy chọn để giảm bớt tình trạng thiếu phổ như thế nào, trong khi các báo cáo từ năm ngoái cho thấy AT & T và các công ty khác đã thiết lập cơ sở hạ tầng "tế bào nhỏ" bổ sung như một giải pháp ngăn chặn.

Thị trường sẽ quyết định?

Sau đó, có ý tưởng loại bỏ nhiều người dùng hơn khỏi các mạng không dây. Trong khi phổ biến, chắc chắn là tin tức lớn, dường như chỉ là một ví dụ khác về sự tiến hóa của người tiêu dùng đã trở nên không bền vững (dầu cao điểm, bất cứ ai?), Một số loại thị trường tự do có thể gợi ý rằng để cho cung và cầu hoạt động phép thuật của họ có thể giải quyết vấn đề "tự nhiên." Xét cho cùng, phát trực tuyến phim trên điện thoại thông minh không phải là một dịch vụ quan trọng như vận chuyển hoặc chăm sóc sức khỏe; đó là thứ gì đó thực sự tự chọn, một thứ xa xỉ công nghệ mới … mặc dù một số cha mẹ mới có thể cầu xin khác biệt. Bất kể thành tích tồi tệ khủng khiếp về kinh tế thị trường tự do trong vài thập kỷ qua, việc thiếu dung lượng mạng khả dụng cho tất cả các video YouTube và Netflix đó có vẻ như là một vấn đề phù hợp với "giải pháp định giá". Điều đó có nghĩa là tất cả chúng ta nên tự hỏi mình rằng chúng ta sẵn sàng trả bao nhiêu cho một gói dữ liệu đầy đủ. (Tìm hiểu cách lưu vào gói hiện tại của bạn trong Cách ngăn chặn tình trạng quá tải trong gói dữ liệu của bạn.)

Mặc dù một số công nghệ có thể phá vỡ phổ không dây là một cách tốt, nhưng hãy yên tâm rằng một số kỹ sư hàng đầu đang làm việc về hiệu quả và hợp nhất phổ. Nó cũng giống như các giải pháp thiết kế, thay vì các giải pháp của chính phủ hoặc thị trường, có thể chỉ ở một góc.