211service.com
Microsoft vill styra de vita utrymmena
De första white space-enheterna, som leder långväga trådlösa datasignaler genom luckor i TV-spektrumet, kommer att börja dyka upp senare i år. Microsoft bjuder på att spela en central roll i hur de fungerar.
De kommande enheterna förväntas inkludera hemroutrar för att föra internet till hemmet och även mobila enheter som telefoner eller surfplattor. För att undvika att störa TV-sändningar kommer de att kontrollera med en myndighetsgodkänd onlinedatabas för att få reda på tillgängliga vita utrymmen mellan kanaler i deras område. Microsoft har ansökt till FCC om att bli en godkänd administratör av ett sådant system, byggt med teknik utvecklad av dess forskningsavdelning, kallad SenseLess. Detta skulle ge företaget en inflytelserik andel i världens första försök att hitta ett nytt sätt att frigöra etern – ett tillvägagångssätt som sannolikt kommer att antas över hela världen. Google och åtta andra företag har redan fått tillstånd att driva databaser med vita utrymmen, men de har avslöjat lite av sin teknik.
Microsofts system demonstrerades nyligen i Las Vegas, där det gjorde det möjligt för en Xbox-spelkonsol att komma online med hjälp av en prototyp av white space-enhet gjord av uppstart Adaptrum .
TV-spektrumsignaler har en längre våglängd än Wi-Fi eller cellulära signaler, vilket innebär att TV-spektrum kan stödja dataanslutningar med längre räckvidd. Microsofts testnätverk för vita utrymmen, på dess campus i Redmond, Washington, kan tillhandahålla höghastighetsinternet med en räckvidd på över en mil.
För att använda systemet, tillhandahåller en enhet först sin plats till databasen, med en frekvens som är känd för att vara permanent fri i det området. Systemet berättar sedan för enheten vilka andra spektrumbitar som är tillgängliga att använda vid den tidpunkten. SenseLess kombinerar kunskap om alla licensierade TV-signaler i USA med detaljerade topografiska kartor och modeller för att avgöra hur signaler försvinner över avstånd och terräng.
Utvecklingen av SenseLess har letts av Microsoft-forskaren Ranveer Chandra tillsammans med kollegorna Thomas Moscibroda och Victor Bahl. En annan medarbetare, Rohan Murty från Harvard University, körde 1500 miles runt staten Washington för att samla in data som testade SenseLess förutsägelser mot den verkliga världen. Vi hade noll falska positiva resultat, säger Chandra. Vi sa aldrig att en kanal var gratis men faktiskt var upptagen.
Försök med SenseLess har också visat att enheter inte behöver ha en mycket exakt platsfix, säger Chandra - goda nyheter, eftersom många vita utrymmesenheter kommer att behöva fungera inomhus, där GPS är mindre exakt. Med rätt modeller kan en enhet bara vara exakt till inom 0,6 miles och förlora tillgång till mindre än 2 procent av spektrumet, säger Chandra. En beskrivning av SenseLess-systemet presenterades på the IEEE Dynamic Spectrum Access Networks-konferens i Aachen, Tyskland, tidigare denna månad. Det var en av tre tidningar som valts ut för att bli snabbspårade för publicering.
Inget oljud: forskare vid Microsoft använder en ekofri (kofri) kammare för att bevisa att en HD-film kan streamas på samma frekvens som används av en trådlös mikrofon.
Chandra och kollegor arbetar på sätt att stoppa in fler anslutningar i de vita utrymmena än vad FCC har dekreterat att det kommer att tillåta, i hopp om att påverka det och andra tillsynsmyndigheter att göra mer utrymme tillgängligt. En del av forskningen har visat att en HD-filmström kan sändas över samma kanal som används av en trådlös mikrofon (som använder frekvenser nära TV-sändningar) utan att orsaka någon märkbar försämring av det inspelade ljudet. Det visar att de nuvarande reglerna kan vara för konservativa, säger Chandra. För närvarande måste enheter med vita utrymmen undvika alla kanaler som används av en trådlös mikrofon såväl som kanalerna på vardera sidan av en TV-sändning. Vi har upptäckt att du verkligen inte behöver lämna hela kanalen, säger Chandra.
Vi har för avsikt att utnyttja allt arbete som vi har gjort, även om det finns några som vi inte kan implementera enligt FCC-reglerna hittills, säger Paul Garnett, Microsofts direktör för interoperabilitet och standarder. De amerikanska reglerna kan komma att ändras i framtiden, eller så kan olika länder dra full nytta av möjligheterna med nätverk för vita utrymmen.
SenseLess-systemet har redan modifierats för användning i andra länder, inklusive Finland, Singapore och Storbritannien, som förberedelse för initiativ som förväntas av tillsynsmyndigheter där. Microsoft har också gjort det möjligt för vissa enheter, som trådlösa mikrofoner, att be SenseLess att reservera en kanal för dem och be andra enheter som använder databasen att göra plats.
Den här typen av dynamisk funktion antyder den bredare potentialen för att använda ett centralt, dynamiskt system för att hantera trådlöst spektrum bortom bara TV:ns vita utrymmen. Kevin Werbach , som forskar om internet- och kommunikationspolicy vid Wharton Business School, University of Pennsylvania, säger att en databas som hanterade mer än bara vita utrymmen skulle kunna möjliggöra effektivare användning av det begränsade radiospektrumet.
Ett databassystem som detta kan vara grunden för ett nytt system för åtkomstkontroll, en universell mellanhand mellan enheter som vill ha trådlösa anslutningar och de som har kapaciteten, säger Werbach. Liksom DNS-systemet som dirigerar internettrafik till rätt destinationer, kan en sådan tjänst rikta förfrågningar om trådlös åtkomst till lediga delar av spektrumet, säger han, en metod som kan använda tillgängliga band mer effektivt än det nuvarande systemet som allokerar fasta block till vissa företag och användningsområden.