新的數字工具可能會改變無線行業(yè)的面貌

毫無疑問，無線頻譜正在成為一種有價值的商品。隨著數以百萬計的用戶從簡單的手機轉向攜帶數據和語音的新智能手機和平板電腦設備，對3G和4G無線系統(tǒng)的需求一直在上升，導致一些人稱之為“ 頻譜緊縮， “專家預測可能會使需求相對較快地超過當前容量

但在有報道稱政府機構和私營公司將自己的人口聚集在一起的人口更多，有一些新的報道稱，一些技術最終可能通過重新發(fā)明無線設備如何發(fā)送和接收信號而使我們擺脫頻譜危機。這可能是防止或解決頻譜緊縮的最有力競爭者。

全雙工信號和時域發(fā)射波束成形

加利福尼亞大學河濱分校(UCR)2012年發(fā)布的一份報告稱，其工程學教授和研究生正在開發(fā)頻譜使用理論，并有很多潛力來解決電信提供商的一些頻譜問題。更具體地說，UCR的研究人員認為，全雙工無線電系統(tǒng)可以讓當今的設備在目前所需的無線頻譜的一半上運行。

基本思想是，雖然今天的手機和移動設備使用兩個獨立的信道來發(fā)送和接收信號，但是有可能通過UCR研究人員稱之為時域發(fā)送波束成形(TDTB)的過程將這兩個信號組合成一個信道。Yingbo Hua和Ping Liang教授一直在研究如何實施這些新的全雙工技術，并已與一些主要的電信供應商聯系，討論改造蜂窩塔和網絡的潛力。Hua還回答了我們關于這項新技術潛力的基本問題。

全雙工如何工作

將兩個獨立的通信渠道合二為一的實際方法嚴重隱藏在工程行業(yè)的術語中(這里有完整的研究論文)。從本質上講，Hua和Liang的方法涉及所謂的自干擾消除(SIC)，其中全雙工無線電傳輸會導致強烈的信號干擾，從而淹沒較弱的輸入信號。

時域發(fā)射波束成形可以涉及為射頻前端創(chuàng)建數字工具，其可以通過最小化自干擾消除來幫助設備“聽到”較弱的信號。在回答問題時在2012年12月的這項新技術中，UCR團隊正在談論如何以增量方式找到“針狀沉默窗口”，以便實時進行自我干預。

看起來電信公司似乎會抓住這個機會，釋放更多的無線頻譜并為更多用戶打開閘門，但實際上，采用這種技術可能會涉及昂貴的大修。當被問及全雙工實施目前面臨的最大障礙時，華表示實際硬件實施排名第一。

政府努力實現無線頻譜最大化

在有關全雙工技術的新聞出爐的同時，奧巴馬政府正在為頻譜緊縮帶來自己的解決方案。白宮官方 2013年6月的一份官方備忘錄顯示，白宮要求聯邦機構查看其分配的無線頻譜中未使用的部分，這些部分可以與私營部門共享。還組建了一個頻譜政策小組工作組，并給予了六個月的研究激勵和圍繞這種分享的可能性。與此同時，聯邦通信委員會(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?不是根據工程師的說法。

“如果有更多頻譜可用，”華說，“時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。來自CNNMoney的這類報告顯示，有多大無線服務提供商正在評估一系列緩解頻譜短缺的方案，而去年的報告顯示，AT&T和其他公司已經建立了額外的“小蜂窩”基礎設施作為一種臨時解決方案。

市場會決定嗎?

然后就是讓更多用戶脫離無線網絡的想法。雖然頻譜緊縮，這無疑是一個重大新聞，但似乎只是消費者發(fā)展的另一個例子，它已經變得不可持續(xù)(石油峰值，任何人?)，一些自由市場類型可能暗示讓需求和供應工作他們的魔力可以解決問題“自然而然”。畢竟，智能手機上的流媒體電影并不像運輸或醫(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乞求不同。無論過去幾十年自由市場經濟的糟糕記錄如何，所有YouTube和Netflix視頻缺乏可用的網絡容量似乎是為“定價解決方案”量身定制的問題。這意味著我們都應該問自己，我們愿意為完整的數據計劃支付多少錢。(了解如何節(jié)省您當前的計劃如何阻止您的數據計劃中的過剩。)

雖然一些可以打破無線頻譜的技術是一個很好的方法，但請放心，一些頂級工程師正致力于頻譜整合和效率。看起來設計解決方案，而不是政府或市場解決方案，可能即將到來。