无线技术新时代

将广播“缺陷”转化为功能的科技,为创新应用开放无线电频谱,将造福消费者

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1968年以前,除非由AT&T的制造部门西电公司提供,否则美国没有人可以将任何东西连接到AT&T的电话系统。联邦通信委员会具有里程碑意义的“卡特 phone” 裁决取消了该政策,并引发了通信创新的爆发,包括传真、快速调制解调器、PBX、防盗警报器、答录机和电话移动性。尽管AT&T不再拥有整个蛋糕,但它保留的那部分成为了一个更大的产业的一部分。

同样的爆炸性增长正在无线移动领域开始。微处理器现在速度非常快,它们可以直接合成和处理声音和图像数据以及无线电信号。与此同时,敏捷的端到端网络的出现,正在为100年来一直沉寂的通信结构创造前所未有的机遇。无论您如何看待今天拥有的无线设备,您都还没见过什么。无线电才刚刚变得有趣起来。

移动电话将变成加载到任何方便的物理“引擎”中的程序,或者可能同时加载到多个引擎中。将来,您可能不会再有“家庭”电话服务套餐,而是拥有一个“分子”账户,可以访问您选择的任何无线电可访问事物或数据。您可以决定是否将您爱犬眼中的世界放到网上,是否从远处监控您的血糖水平,或者是否通过眼镜与人交谈。宽带将成为个人的领域,而不是连接到家庭的线路。


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通常被认为是有限且受干扰困扰的广播无线电频谱,将变得开放,并且任何事物都可以在任何地方访问它。当然,一些广播公司和注册网络仍将依赖于保持某些无线电波段的空闲和静默,并且它们将被我们不愿抛弃的旧设备(如手机和AM收音机)使用。但是,更宏伟的可能性在等待着那些能够协同感知彼此邻近度、相互利用以节省辐射能量和电池寿命,并将频谱中更偏远区域变成个人使用的沃土的无线电设备。


频谱不必是有限的资源。


各种各样的演示描绘了无线通信的新图景。例如,多径现象,即建筑物和墙壁将信号的多个副本反射到接收器,曾经只是电视图像中重影的来源。但本质上,这些反射器也在发送原本会丢失的额外能量。因此,它们也可以被视为独立的发射器。旨在利用这种效应构建的多输入多输出无线电可以改善通信。

其他工作已经构建了移动无线电的自组织网络,这些网络在每一时刻动态选择需要最少能量连接的中间中继。一个无线电可能暂时处于盲点,但另一个无线电将处于热点以传递通信。随着无线电变得比电池更便宜,添加发射器比增加功率来制造可靠的系统更有效。更重要的是,广播和点对点连接之间的二分法消失了;两者通过设计协同工作。

一门名为网络编码的新学科使用广播通过编码然后为多个接收器中继比特来节省带宽。解码涉及组合多个传输,包括您自己的传输。利用这一原理,我们构建了一个演示电话系统,其中默认设置是每个人都可以听到任何人——无线群组线路。我们称之为“按键收听”,因为您可以决定以多大的音量以及在哪个耳朵中收听任何说话者的声音。股票交易员、紧急救援人员和可能还有电话会议呼叫者可能会发现它特别有用。

因此,无线技术的广播性质是一种功能,而不是缺陷:它可以节省能源、提高效率并孕育新想法。频谱不必被视为固定且有限的资源来在用户之间分配。相反,随着更多通信者的使用,它可以支持更多的通信。该理论已经存在几年了,但现在它正在成为现实。蛋糕很快就会开始变大,并且会有足够的切块供所有人享用。

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