Dwustronna komunikacja radiowa jest możliwa
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda ogłosili koniec jednokierunkowej komunikacji radiowej. Opracowali oni urządzenie, które potrafi jednocześnie odbierać i wysyłać sygnały na tej samej częstotliwości.
W podręcznikach jest napisane, że tego się nie da zrobić. Nowy system zupełnie zmienia nasze strategie dotyczące projektowania sieci bezprzewodowych - mówi Philip Levis ze Stanforda.
Prace amerykańskich uczonych pozwolą na praktycznie natychmiastowe dwukrotne zwiększenie przepustowości sieci bezprzewodowych. Oczywiście każdy z nas wie, że rozmawiając przez telefon komórkowy możemy jednocześnie mówić i słuchać, jednak musimy pamiętać, że jest to możliwe dzięki zabiegom technicznym, które ze względu na wysokie koszty nie są stosowane w większości przypadków komunikacji radiowej.
Nowe radio jest dziełem trójki studentów - Jung Il Choia, Mayanka Jaina i Kannana Srinivasana, którym w pracach pomagali profesorowie Philip A. Levis i Sachin Katti. Główny problem, który trzeba było rozwiązać polegał na tym, że przychodzące sygnały radiowe są zagłuszane przez własną transmisję odbiornika. Stąd też dotychczasowa konieczność przełączania odbiorników radiowych w tryb nadawania i nasłuchiwania. Gdy radio przesyła sygnał, jest on miliardy razy silniejszy od sygnału, który może odebrać. To tak, jakby krzyczeć i jednocześnie próbować usłyszeć szept - stwierdza Levis. Młodzi naukowcy zdali sobie jednak sprawę z tego, że gdyby urządzenie potrafiło odfiltrować sygnał ze swojego własnego nadajnika, to mogłoby odebrać sygnał z innego urządzenia. Możesz to zrobić, gdyż nie słyszysz własnego wrzasku, a zatem możesz usłyszeć czyjś szept - wyjaśnia Levis.
Naukowcy skorzystali z faktu, że każdy nadajnik ma precyzyjne informacje o swoim własnym sygnale, zatem może go skutecznie filtrować.
Pierwsza demonstracja nowego systemu odbyła się przed kilkoma miesiącami przed grupą kilkuset inżynierów. Przekonała ona nawet największych niedowiarków, którzy do samego końca twierdzili, że jednoczesne nadawanie i odbieranie sygnału radiowego jest niemożliwe.
Komentarze (12)
w46, 15 lutego 2011, 15:57
Nowe zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Genialne w swojej prostocie ... aż dziwne że nikt wcześniej na to nie wpadł
Jurgi, 15 lutego 2011, 16:17
Ciekawe, czy realizacja jest sprzętowa, czy programowa.
Ja, 15 lutego 2011, 16:23
Powiedzenie "nadajesz na tej samej fali" nabiera nowego znaczenia.
Rowerowiec, 15 lutego 2011, 20:38
A gdzieś kiedyś w Świat Nauki czytałem, że naukowcy pracują nad informacji w impulsie szumu... Ponoć ma to zapewnić gigantyczną pojemność w informacje w krótkiej jednostce czasu. Problem jest właśnie z korekcją błędów samego szumu:P
Piotrek, 15 lutego 2011, 21:09
No to na CB będzie w przyszłości nowy wymiar rozmów
Yyyy rozmów w cudzysłów 
Tolo, 15 lutego 2011, 23:54
Bez ingerencji w sprzet raczej się nie obejdzie.
Pomysł w swej prostocie genialny.
Tylko czy to takie proste w realizacji? Wysokie częstotliwości lubią rożne psikusy płatać.
maciejo, 16 lutego 2011, 16:41
Ano nie wymyślono tego dlatego raczej z powodów problemów w realizacji, uczyłem się cokolwiek teorii WiFi i myślę że gdyby to było do zrealizowania to by już to zrobiono, taki standard 802.11n to tylko z pozoru jest prosty, ale zagłębiając się w jego niuanse jest bardzo skomplikowany i wzbudził mój respekt dla twórców. W tym standardzie potrafimy odczytywać dodatkowe informacje z odbitych od budynków sygnałów na tych samych częstotliwościach, nie wyobrażam sobie jeszcze żeby z tej papki elektromagnetycznej wydobywać sygnał w czasie nadawania. W nowoczesnych sieciach bezprzewodowych sygnał nadawany jest "słaby", a odebrany jest niemal na poziomie szumów. Moc sygnału jest ustawiana tylko na takim poziomie jaki jest potrzebny do poprawnego odczytu. Mocniejsze nadawanie będzie zakłócało innych użytkowników albo zmniejszało liczbę dostępnych kanałów. Z tych przyczyn nie wierzę żeby wynalazek miał szansę na powszechne zastosowanie w przesyłaniu danych.
Dla odpowiednio wysokich mocy i niskich częstotliwości to oczywiście jest to możliwe, może znajdzie nawet gdzieś zastosowanie, powiedzmy w sondach kosmicznych(?).
mixtr, 16 lutego 2011, 17:51
W skrocie, z tego co zrozumialem, chodzi o to ze urzadzenie jest wyposazone w 2 antenty do nadawania i antente odbiorcza pomiedzy nimi. W miejscu gdzie znajduje sie antenta obiorcza sygnaly z 2 antent nadawczych spotykaja sie i 'wytlumiaja'(gosc mowi "cancel each other", nie jestem pewien jak to dobrze przetlumaczyc w kontekscie fal radiowych) co pozwala na odbieranie.
Poczytaj tu
http://www.popsci.com/science/article/2011-02/new-wireless-tech-lets-radio-devices-send-and-receive-simultaneously-doubling-network-efficiency
i obejrzyj
odalisques, 16 lutego 2011, 18:05
Komunikacja z sondami kosmicznymi odbywa się z wykorzystaniem pasma mikrofalowego (X, Ka), nie radiowego.
Tolo, 16 lutego 2011, 20:11
YY no wiec średnio.
W takiej wersji zastosowanie praktycznie bardzo nikłe bo często w życiu codziennym wykorzystywany jest kształt anteny dla nadania odpowiedniej charakterystyki wypromieniowanego sygnału. Kolejny porblem to może się okazać ze to działa tylko dla danej częstotliwości. Bo troszkę w górę lub w dół i zamiast wyciszenia sygnału będziemy mieć w odbiorniku zdudnienie. Powiedzmy ze potrzebujemy coś takiego działającego na konkretnej częstotliwości o dookolnej charakterystyce anteny i tak dalej. Kolejna spawa to zbudowanie tego i adaptacja a jakimś realnym świecie poza laboratorium po pierwsze zestroić takie coś będzie niełatwo. Pewnie znaczenie będzie miała tak odległość anten jak i długość łączącego je przewodu. No i kolejne pytanie jak to się będzie zachowywać gdy w grę wejdą odbicia. W realnym życiu może się okazać ze byle co w okolicy zakłóci to na tyle ze będzie po kaszlu.
Ale projekt ciekawy jako pomysł chociaż wydaje mi się ze to odejmowanie sygnału powinno nie wychodzić poza urządzenie bo na poziomie anten to złe rozwiązanie. Choć by dla tego ze z czasem na skutek lekkiej korozji jednej z anten czy złącza mogą się zmienić parametry na tyle żeby wszystko poszło w...
Co zwraca uwagę na filmie to wiek profesora, u nas w tym wieku takich nie ma.
maciejo, 17 lutego 2011, 01:10
@odalisques: fala mikrofalowa jest falą elektromagnetyczną i te same prawa ją obowiązują
@mixtr: dzięki za linki, hmm to nie działa tak jak na początku mi się wydawało, w ten sposób ma to większe szanse na powodzenie i można powiedzieć że implementacja tego mogłaby trwać bardzo krótko. Wg. tego co mówią sygnał nadawczy sam się znosi poprzez ułożenie anten, prawdopodobnie dlatego dodatkowe filtrowanie nie jest już takie trudne.
Aby wynalazek miał zastosowanie w grę nie wchodzi całkowite oddzielenie układów dla tych anten bo wtedy nie różniłoby się wiele od standardu n. Takie mnożenie anten z osobnymi układami nie będzie miało zastosowania z powodów finansowych. W standardzie n (a ten standard chcielibyśmy jeszcze przyspieszyć) w popularnej konfiguracji 2x2 2 sygnały z dwóch anten trafiają do 2 anten odbiornika gdzie wybierany jest sygnał "bardziej prawdopodobny" i według tego co panowie zrobili musielibyśmy zastosować po 4 anteny nie mówiąc już o tym czy taka dodatkowa mieszanka sygnałów byłaby prosta do odczytu.
Jeśli naprawdę da się w ten sposób odfiltrowywać sygnał odbierany w urządzeniach bezprzewodowych WiFi to w grę wchodzi raczej tylko przyspieszenie urządzeń 1-antenowych. Tak czy inaczej nie będzie rewolucji, będzie albo tanio i wolno albo trochę szybciej i drogo
Co by nie wymyślili to obecna technologia radiowa na falach 2,4/5GHz dochodzi do kresu możliwości i w najbliższych latach powinniśmy się spodziewać przechodzenia w kierunku podczerwieni.
odalisques, 17 lutego 2011, 01:40
Oczywiście, ale nie w tym rzecz. Jeśli metoda ma zastosowanie na wszystkich częstotliwościach (w tym przypadku interesuje nas 8-50 GHz) to teoretycznie miałaby ona zastosowanie, w praktyce już raczej nie - ciężko wyobrazić sobie jej implementację w NASA DPN, a same sondy wyposażane są standardowo w kilkujednostkowy miks LGA/HGA, problem więc nie występuje.