無線技術新時代

將廣播“缺陷”轉化為功能的科技,為創新應用開放無線電頻譜,將造福消費者

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1968年以前,除非由AT&T的製造部門西電公司提供,否則美國沒有人可以將任何東西連線到AT&T的電話系統。聯邦通訊委員會具有里程碑意義的“卡特 phone” 裁決取消了該政策,並引發了通訊創新的爆發,包括傳真、快速調變解調器、PBX、防盜警報器、答錄機和電話移動性。儘管AT&T不再擁有整個蛋糕,但它保留的那部分成為了一個更大的產業的一部分。

同樣的爆炸性增長正在無線移動領域開始。微處理器現在速度非常快,它們可以直接合成和處理聲音和影像資料以及無線電訊號。與此同時,敏捷的端到端網路的出現,正在為100年來一直沉寂的通訊結構創造前所未有的機遇。無論您如何看待今天擁有的無線裝置,您都還沒見過什麼。無線電才剛剛變得有趣起來。

行動電話將變成載入到任何方便的物理“引擎”中的程式,或者可能同時載入到多個引擎中。將來,您可能不會再有“家庭”電話服務套餐,而是擁有一個“分子”賬戶,可以訪問您選擇的任何無線電可訪問事物或資料。您可以決定是否將您愛犬眼中的世界放到網上,是否從遠處監控您的血糖水平,或者是否透過眼鏡與人交談。寬頻將成為個人的領域,而不是連線到家庭的線路。


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通常被認為是有限且受干擾困擾的廣播無線電頻譜,將變得開放,並且任何事物都可以在任何地方訪問它。當然,一些廣播公司和註冊網路仍將依賴於保持某些無線電波段的空閒和靜默,並且它們將被我們不願拋棄的舊裝置(如手機和AM收音機)使用。但是,更宏偉的可能性在等待著那些能夠協同感知彼此鄰近度、相互利用以節省輻射能量和電池壽命,並將頻譜中更偏遠區域變成個人使用的沃土的無線電裝置。


頻譜不必是有限的資源。


各種各樣的演示描繪了無線通訊的新圖景。例如,多徑現象,即建築物和牆壁將訊號的多個副本反射到接收器,曾經只是電檢視像中重影的來源。但本質上,這些反射器也在傳送原本會丟失的額外能量。因此,它們也可以被視為獨立的發射器。旨在利用這種效應構建的多輸入多輸出無線電可以改善通訊。

其他工作已經構建了移動無線電的自組織網路,這些網路在每一時刻動態選擇需要最少能量連線的中間中繼。一個無線電可能暫時處於盲點,但另一個無線電將處於熱點以傳遞通訊。隨著無線電變得比電池更便宜,添加發射器比增加功率來製造可靠的系統更有效。更重要的是,廣播和點對點連線之間的二分法消失了;兩者透過設計協同工作。

一門名為網路編碼的新學科使用廣播透過編碼然後為多個接收器中繼位元來節省頻寬。解碼涉及組合多個傳輸,包括您自己的傳輸。利用這一原理,我們構建了一個演示電話系統,其中預設設定是每個人都可以聽到任何人——無線群組線路。我們稱之為“按鍵收聽”,因為您可以決定以多大的音量以及在哪個耳朵中收聽任何說話者的聲音。股票交易員、緊急救援人員和可能還有電話會議呼叫者可能會發現它特別有用。

因此,無線技術的廣播性質是一種功能,而不是缺陷:它可以節省能源、提高效率並孕育新想法。頻譜不必被視為固定且有限的資源來在使用者之間分配。相反,隨著更多通訊者的使用,它可以支援更多的通訊。該理論已經存在幾年了,但現在它正在成為現實。蛋糕很快就會開始變大,並且會有足夠的切塊供所有人享用。

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