211service.com
Radiofrihet
David P. Reed
Placera: Adjungerad professor i mediekonst och vetenskap, MIT; HP Fellow, Hewlett-Packard Labs
Problem: Radiospektrumallokering. Efterfrågan på trådlös kommunikation, från trådlösa telefoner till internetuppkoppling, växer snabbare än vad befintlig teknik kan ta emot. Många anser att Federal Communications Commissions förordningar kväver innovation som kan hjälpa.
Den här historien var en del av vårt novembernummer 2003
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Personlig påverkan: Ledande forskare inom nästa generations radionätverk; offentlig förespråkare för att ändra spektrumreglerna för att möjliggöra experiment med ny radioteknik Teknikrecension: Varför orsakar vår användning av radio problem?
David Reed: Det finns helt klart en enorm efterfrågan på trådlös digital kommunikation som driver hög tillväxttakt av tjänster och enheter, från traditionella mobiltelefoner till Wi-Fi-enheter till andra nya saker. Vi har gått från idén att radio är en dyr sak som du bara vill använda när det är absolut nödvändigt till idén att det är ett bekvämlighetsobjekt för att koppla ihop allt, så min mus och mitt tangentbord pratar med min dator via radio. Baksidan av det är, tänk om vi börjar göra det mer och mer när det blir billigare och billigare? Börjar allt störa allt annat, och måste vi välja vad som får prata med vad? Det är frågan: hur möter du denna överväldigande efterfrågan och överväldigande möjlighet med ett vettigt sätt att skala upp radioanvändningen.
TR: Radio för tankarna till vad vi sätter på när vi sätter oss i bilen, där en station sänder med en viss frekvens, och om någon annan använder den frekvensen, då kan vi inte få vår musik eller talkshow. Är det inte så all radioteknik fungerar?
Vass: Tja, det är verkligen inte korrekt ur teknikens synvinkel. För länge sedan, när radiospektrum var vidöppet och vi inte kunde göra särskilt bra radioapparater, bestämde vi oss för att det bästa och billigaste sättet att tillåta många radioapparater att fungera på samma kanal var att dela upp spektrumet enligt applikationen. Så vi har band som är tilldelade att sända AM-radio, band för tv, för tvåvägskommunikation och allt det där. Vi tänkte inte alls tekniskt på det; Att dividera med frekvens var lätt att göra med tanke på dagens teknik.
Under de senaste 10 till 12 åren har vi börjat inse att många, många tekniker effektivt kan dela etervågorna utan att nödvändigtvis orsaka fel på varandra. Men de regler som vi och andra länder tillämpar på radiosändning medger inte att dessa nya tillvägagångssätt ens är legitima. Att få en ny teknik godkänd, särskilt en som motsäger de ursprungliga antagandena, är praktiskt taget omöjligt - ett otroligt politiskt problem med många egenintressen att hålla saker och ting oförändrade.
TR: Hur fungerar det praktiskt med Federal Communications Commission, som reglerar etern i USA?
Vass: Ett riktigt intressant exempel är vad som hände med ultrabredband. Företaget jag var på före 1996 - Interval Research - tittade på innovativ teknik för nätverk på mycket korta avstånd, och en av sakerna vi upptäckte i sin linda var ultrabredband. Interval finansierade en stor investering i att ta den tekniken från en forskningsmöjlighet till några kommersiella kapaciteter och knoppade av ett företag som heter Fantasma Networks.
Ultrawideband är en teknik som använder väldigt, väldigt låg energi i varje band, så det borde teoretiskt sett inte störa befintliga tjänster. Men att bevisa ett negativt bevis på att det inte kommer att störa någon befintlig tjänst - är extremt svårt, och FCC var i princip tvungen att driva ultrabredband genom godkännandeprocessen utan den absoluta säkerheten. I flera år försenade FCC regelgivningen om ultrabredband. Utsikterna för störningar var den stora frågan. Men under det hela ligger också frågan om att om det gjordes lagligt skulle många tjänster kunna gå över till ultrabredband, och då skulle det bli obegränsad konkurrens mot befintliga leverantörer av tjänster. Till exempel kan du se att ultrabredband används för att tillhandahålla tv, radio eller tvåvägs telefonkommunikation, och det skulle eliminera monopol- eller oligopolfördelarna som kommer till de nuvarande spektruminnehavarna. Så de har ett starkt incitament att bekämpa detta. Det är väldigt svårt att fatta ett klokt beslut konfronterad med mycket politiserade tekniska argument.
Fantasma fortsatte att utveckla tekniken, men ungefär ett år innan FCC äntligen tillät lite ultrabredband, tappade investeringsgemenskapen tålamodet i det här företaget, och det var i princip tvungen att lägga sig. Det visar hur den reglerande miljön verkligen kväver potentiell innovation som är avgörande för att lösa detta enorma behov av att ha mycket mer kapacitet för trådlösa nätverk som kan fungera på alla avstånd och skalas till ett mycket större antal enheter och användare än vi har idag.
TR: Finns det andra nackdelar med den nuvarande regelstrukturen?
Vass: Det finns flera problem. Ett problem är att det är väldigt svårt att i förväg avgöra vilka tjänster som kommer att bli framgångsrika. Så om du försöker sätta FCC eller något internationellt organ som ansvarar för att avgöra vilka som är de mest fördelaktiga nya teknologierna, sätter du vagnen före hästen. Om du inte kan prova det på riktiga kunder har du ingen aning om vad som kommer att fungera.
Den andra saken med regleringssystemet är att – de flesta kommer att hålla med om – det har fångats upp av dem som det reglerar. Om FCC föreslår någon ny sak, är den första [gruppen] de hör från lobbyisterna, som använder en mängd olika argument för att antingen säga att det hotar deras företag eller att det hotar deras teknologi. När det gäller radio är det nästan alltid formulerat som ett argument om störningar, även om den verkliga frågan är konkurrens. Och det är väldigt svårt att motbevisa vissa tekniska argument, särskilt i ett forum som FCC: FCC har inte en stark oberoende teknisk utvärderingsförmåga.
TR: Så stör ny teknik som ultrabredband verkligen inte till exempel min mobiltelefon eller ett flygplans elektronik?
Vass: Överlåten till oss själva tror jag att ingenjörer skulle kunna hitta lösningar på nästan alla dessa problem – om de skulle visa sig vara problem. Till exempel finns det en hel del outnyttjad kapacitet i det nuvarande UHF-tv-bandet. Det finns ett FCC-förslag om att tillåta olicensierad användning av det spektrumet så länge som tekniken som används inte stör befintliga användare. Eftersom det bandet sprider sig mycket bättre genom träd och andra sorters saker, skulle det kunna möjliggöra en ny generation av digitala kommunikationsnätverk som skulle kunna samexistera med tv, och som skulle hantera längre kommunikationer bättre än Wi-Fi. Det finns många potentiella tekniska lösningar för att undvika störningar som kan uppstå. Mjukvarudefinierade radioapparater är nu möjliga som i huvudsak kan dansa runt de befintliga tv-tjänsterna. Men det är väldigt svårt att hävda att detta kommer att fungera när du i grunden står inför politisk opposition, snarare än teknisk opposition som vill arbeta med dig.
TR: Så vad kan förbättra situationen?
Vass: Jag tror att den önskvärda framtiden skulle skapa fler möjligheter till experiment och uppföljning. Just nu finns det ett enormt avskräckande att ens forska om nya typer av system, eftersom det anses vara extremt dyrt och nästan ett slöseri med tid att försöka gå igenom FCC-processen för allt som är väldigt annorlunda än det som finns där ute just nu.
Den andra sidan av det är att skapa regleringsöppningar som tillåter betydande utforskning. En riktigt bra sak som hände var öppnandet av det helt olicensierade spektrum som Wi-Fi och de nya trådlösa 802.11a-standarderna fungerar på; [Wi-Fi-bandet] godkändes av FCC 1985, och [802.11a]-banden auktoriserades i mitten av 1990-talet. Tekniken utvecklades gradvis och en nätverksstandard utvecklades för att öka interoperabiliteten i slutet av 1990-talet. Vi behöver fler av dessa olicensierade band – och med bredare frekvens – eftersom människor vill att fler och fler enheter ska kommunicera snabbare och snabbare, och dagens Wi-Fi-arkitektur kan inte skalas för att hantera fler användare effektivt. Nya band ökar hastigheten med vilken innovationer kan föras ut på marknaden.