新的數(shù)字工具可能會(huì)改變無(wú)線行業(yè)的面貌

毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)線頻譜正在成為一種有價(jià)值的商品。隨著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶從簡(jiǎn)單的手機(jī)轉(zhuǎn)向攜帶數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的新智能手機(jī)和平板電腦設(shè)備，對(duì)3G和4G無(wú)線系統(tǒng)的需求一直在上升，導(dǎo)致一些人稱之為“ 頻譜緊縮， “專家預(yù)測(cè)可能會(huì)使需求相對(duì)較快地超過(guò)當(dāng)前容量

但在有報(bào)道稱政府機(jī)構(gòu)和私營(yíng)公司將自己的人口聚集在一起的人口更多，有一些新的報(bào)道稱，一些技術(shù)最終可能通過(guò)重新發(fā)明無(wú)線設(shè)備如何發(fā)送和接收信號(hào)而使我們擺脫頻譜危機(jī)。這可能是防止或解決頻譜緊縮的最有力競(jìng)爭(zhēng)者。

全雙工信號(hào)和時(shí)域發(fā)射波束成形

加利福尼亞大學(xué)河濱分校(UCR)2012年發(fā)布的一份報(bào)告稱，其工程學(xué)教授和研究生正在開發(fā)頻譜使用理論，并有很多潛力來(lái)解決電信提供商的一些頻譜問(wèn)題。更具體地說(shuō)，UCR的研究人員認(rèn)為，全雙工無(wú)線電系統(tǒng)可以讓當(dāng)今的設(shè)備在目前所需的無(wú)線頻譜的一半上運(yùn)行。

基本思想是，雖然今天的手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備使用兩個(gè)獨(dú)立的信道來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)，但是有可能通過(guò)UCR研究人員稱之為時(shí)域發(fā)送波束成形(TDTB)的過(guò)程將這兩個(gè)信號(hào)組合成一個(gè)信道。Yingbo Hua和Ping Liang教授一直在研究如何實(shí)施這些新的全雙工技術(shù)，并已與一些主要的電信供應(yīng)商聯(lián)系，討論改造蜂窩塔和網(wǎng)絡(luò)的潛力。Hua還回答了我們關(guān)于這項(xiàng)新技術(shù)潛力的基本問(wèn)題。

全雙工如何工作

將兩個(gè)獨(dú)立的通信渠道合二為一的實(shí)際方法嚴(yán)重隱藏在工程行業(yè)的術(shù)語(yǔ)中(這里有完整的研究論文)。從本質(zhì)上講，Hua和Liang的方法涉及所謂的自干擾消除(SIC)，其中全雙工無(wú)線電傳輸會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的信號(hào)干擾，從而淹沒(méi)較弱的輸入信號(hào)。

時(shí)域發(fā)射波束成形可以涉及為射頻前端創(chuàng)建數(shù)字工具，其可以通過(guò)最小化自干擾消除來(lái)幫助設(shè)備“聽到”較弱的信號(hào)。在回答問(wèn)題時(shí)在2012年12月的這項(xiàng)新技術(shù)中，UCR團(tuán)隊(duì)正在談?wù)撊绾我栽隽糠绞秸业?ldquo;針狀沉默窗口”，以便實(shí)時(shí)進(jìn)行自我干預(yù)。

看起來(lái)電信公司似乎會(huì)抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，釋放更多的無(wú)線頻譜并為更多用戶打開閘門，但實(shí)際上，采用這種技術(shù)可能會(huì)涉及昂貴的大修。當(dāng)被問(wèn)及全雙工實(shí)施目前面臨的最大障礙時(shí)，華表示實(shí)際硬件實(shí)施排名第一。

政府努力實(shí)現(xiàn)無(wú)線頻譜最大化

在有關(guān)全雙工技術(shù)的新聞出爐的同時(shí)，奧巴馬政府正在為頻譜緊縮帶來(lái)自己的解決方案。白宮官方 2013年6月的一份官方備忘錄顯示，白宮要求聯(lián)邦機(jī)構(gòu)查看其分配的無(wú)線頻譜中未使用的部分，這些部分可以與私營(yíng)部門共享。還組建了一個(gè)頻譜政策小組工作組，并給予了六個(gè)月的研究激勵(lì)和圍繞這種分享的可能性。與此同時(shí)，聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)也在尋求拍賣部分商業(yè)頻譜的可能性。

政府的努力和新研究是否相互排斥?不是根據(jù)工程師的說(shuō)法。

“如果有更多頻譜可用，”華說(shuō)，“時(shí)域波束成形也可以使新頻譜的使用效率翻倍。”

電信公司同意。來(lái)自CNNMoney的這類報(bào)告顯示，有多大無(wú)線服務(wù)提供商正在評(píng)估一系列緩解頻譜短缺的方案，而去年的報(bào)告顯示，AT&T和其他公司已經(jīng)建立了額外的“小蜂窩”基礎(chǔ)設(shè)施作為一種臨時(shí)解決方案。

市場(chǎng)會(huì)決定嗎?

然后就是讓更多用戶脫離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的想法。雖然頻譜緊縮，這無(wú)疑是一個(gè)重大新聞，但似乎只是消費(fèi)者發(fā)展的另一個(gè)例子，它已經(jīng)變得不可持續(xù)(石油峰值，任何人?)，一些自由市場(chǎng)類型可能暗示讓需求和供應(yīng)工作他們的魔力可以解決問(wèn)題“自然而然”。畢竟，智能手機(jī)上的流媒體電影并不像運(yùn)輸或醫(yī)療保健這樣重要; 這是一種真正的選擇性，一種新的科技奢侈品......雖然一些新的父母可能會(huì)乞求不同。無(wú)論過(guò)去幾十年自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的糟糕記錄如何，所有YouTube和Netflix視頻缺乏可用的網(wǎng)絡(luò)容量似乎是為“定價(jià)解決方案”量身定制的問(wèn)題。這意味著我們都應(yīng)該問(wèn)自己，我們?cè)敢鉃橥暾臄?shù)據(jù)計(jì)劃支付多少錢。(了解如何節(jié)省您當(dāng)前的計(jì)劃如何阻止您的數(shù)據(jù)計(jì)劃中的過(guò)剩。)

雖然一些可以打破無(wú)線頻譜的技術(shù)是一個(gè)很好的方法，但請(qǐng)放心，一些頂級(jí)工程師正致力于頻譜整合和效率。看起來(lái)設(shè)計(jì)解決方案，而不是政府或市場(chǎng)解決方案，可能即將到來(lái)。