Công nghệ đa ăng-ten có thể giúp theo kịp nhu cầu của người dùng phàm ăn
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Rice đã tiết lộ một công nghệ đa ăng-ten mới có thể giúp các nhà cung cấp dịch vụ không dây bắt kịp với nhu cầu phàm ăn của điện thoại thông minh và máy tính bảng đói dữ liệu. Công nghệ này nhằm mục đích tăng đáng kể dung lượng mạng bằng cách cho phép các tháp di động phát tín hiệu đồng thời tới hơn một chục khách hàng có cùng tần số.
Tín dụng hình ảnh: Đại học Rice
Thông tin chi tiết về công nghệ mới, được đặt tên là Argos, đã được trình bày tại Hội nghị nghiên cứu không dây của Hiệp hội Máy tính Mobi MobiCom 2012 tại Istanbul. Argos đang được phát triển bởi các nhà nghiên cứu từ Rice, Bell Labs và Yale University. Một nguyên mẫu được chế tạo tại Rice năm nay sử dụng 64 ăng-ten để cho phép một trạm gốc không dây duy nhất giao tiếp trực tiếp với 15 người dùng với các chùm định hướng tập trung hẹp.
Nhờ sự phổ biến ngày càng tăng của điện thoại thông minh và các thiết bị đói dữ liệu khác, nhu cầu về dữ liệu di động dự kiến sẽ tăng gấp 18 lần trong vòng năm năm tới. Để đáp ứng nhu cầu, các nhà mạng không dây đang tranh giành để tăng dung lượng mạng bằng cách cài đặt thêm các trạm gốc không dây và loại bỏ hàng tỷ đô la để có quyền phát sóng trên các tần số bổ sung.
Trong các thử nghiệm tại Rice, Argos đã cho phép một trạm gốc duy nhất theo dõi và các chùm tia có tính định hướng cao cho hơn một chục người dùng trên cùng tần số cùng một lúc. Kết quả cuối cùng là Argos có thể cho phép các nhà mạng tăng dung lượng mạng mà không cần thu được nhiều phổ hơn.
Lin Thuật ngữ kỹ thuật cho việc này là Beamforming nhiều người dùng, người đồng sáng lập dự án Argos Lin Zhong, phó giáo sư kỹ thuật điện và máy tính và khoa học máy tính tại Rice cho biết. Chìa khóa là có nhiều ăng ten, bởi vì bạn càng có nhiều ăng ten, bạn càng có thể phục vụ nhiều người dùng hơn.
Zhong cho biết lý thuyết cho việc tạo chùm tia đa người dùng đã có từ khá lâu, nhưng việc thực hiện công nghệ đã được chứng minh là vô cùng khó khăn. Trước Argos, các phòng thí nghiệm đã vật lộn để tung ra các giường thử nghiệm nguyên mẫu với một số ăng ten.
Có tất cả các loại thách thức kỹ thuật liên quan đến đồng bộ hóa, yêu cầu tính toán, nhân rộng và tiêu chuẩn không dây, ông nói. Người dân đã thực sự đặt câu hỏi rằng liệu điều này có thực tế hay không, vì vậy, điều quan trọng là chúng tôi có thể tạo ra một nguyên mẫu thực sự chứng minh rằng điều này hoạt động.
Argos trình bày các kỹ thuật mới cho phép số lượng ăng ten trên các trạm gốc phát triển đến quy mô chưa từng có. Nguyên mẫu Argos, được chế tạo bởi sinh viên tốt nghiệp Rice, Clayton Shepard, sử dụng một loạt 64 ăng ten và phần cứng sẵn có - bao gồm vài chục thiết bị kiểm tra truy cập mở được gọi là bảng WARP được phát minh tại Trung tâm truyền thông đa phương tiện Rice. Trong các thử nghiệm, Argos có thể phát tín hiệu đồng thời tới 15 người dùng trên cùng tần số. Đối với các nhà mạng không dây, hiệu suất đó sẽ giúp tăng gấp sáu lần dung lượng mạng. Zhong cho biết thiết kế trạm gốc có thể được mở rộng để hoạt động với hàng trăm ăng ten và vài chục người dùng đồng thời, điều này sẽ giúp tăng công suất cao hơn nhiều.
Voi có một khoản tiền lớn trong việc tiết kiệm năng lượng Số lượng điện năng bạn cần để truyền đi giảm tỷ lệ thuận với số lượng ăng-ten bạn có. Vì vậy, trong trường hợp của Argos, chúng tôi chỉ cần khoảng một phần sáu lượng năng lượng để phục vụ 15 người dùng đó như bạn cần với một ăng ten truyền thống.
Zhong và Shepard cho biết Argos còn ít nhất 5 năm nữa mới có mặt trên thị trường thương mại. Nó sẽ yêu cầu phần cứng mạng mới và một thế hệ điện thoại thông minh và máy tính bảng mới. Nó cũng có thể yêu cầu thay đổi trong các tiêu chuẩn không dây. Đó là những rào cản lớn, nhưng Zhong cho biết những lợi ích tiềm năng của công nghệ chùm tia đa người dùng làm cho nó trở thành một bước tiến lớn tiếp theo cho ngành công nghiệp không dây.
Đây là cuộc khủng hoảng băng thông ở đây và các nhà mạng cần có các lựa chọn, theo ông Zhong Zhong. Họ sẽ chú ý đến bất kỳ công nghệ mới nào có thể cho phép họ phục vụ nhiều khách hàng hơn với ít tài nguyên hơn.
Tái xuất bản với sự cho phép của Đại học Rice.