Små sändare kan hjälpa till att förhindra datastrypning

Stora operatörer, som hävdar att deras nätverk är igensatta av trafik till smarta telefoner och surfplattor, implementerar i allt högre grad datastrypning, praxis att rikta in sig på tunga användare genom att sakta ner dataöverföringshastigheterna. Nu skulle en gadget som uppfanns på Bell Labs – en programmerbar sändare i storleken av en halv liter som inte kräver några nya traditionella mobiltorn – snabbt kunna lägga till kapacitet och därmed hjälpa till att undvika dataflaskhalsar.

Radiohead: Denna kub, bara sex centimeter på en sida, är en potentiell byggsten för smartare trådlösa nätverk med högre kapacitet.

Prylarna är kända som tända radiokuber . De mäter bara sex centimeter på varje sida och är miniatyrsändare och mottagare som kan programmeras att arbeta flexibelt i olika sammanhang för att öka kapaciteten.

Två enheter tillsammans kan tjäna ett kompakt område som en stadion eller tågstation – hantera lika mycket trafik, i det kompakta området, som ett helt mobiltorn kan tjäna ett större område. Ett kluster på 10 till 20 av dem kan bilda en array som ersätter sändarna ovanpå ett typiskt celltorn. De kan öka kapaciteten delvis genom att kollektivt omforma radiostrålen i realtid mot de inkommande signalerna för att optimera prestandan.

Kraven på mobilnät förväntas explodera under de kommande fyra åren. Bell Labs har uppskattat att trafiken kommer att växa med en faktor 25, medan Cisco säger att den kommer att växa 18 gånger till 2016. Oavsett vilket kommer systemet att behöva göras om för att ta emot trafiken.

Jag tror att vi verkligen står inför en stor förändring av vad ett trådlöst nätverk är och gör, och dess värde för alla, säger Mike Schabel, vice VD på Alcatel-Lucent, som kommersialiserar tekniken.

Ljusradiokuber kan också öka effektiviteten på andra sätt. I ett traditionellt mobiltorn försvinner så mycket som 50 procent av strömmen bara när man flyttar en signal från förstärkarna och andra komponenter i en basstation upp till sändaren i toppen av masten. Men i kuberna är dessa komponenter miniatyriserade och distribuerade ombord på varje enhet, vilket minskar förlusterna. Sammantaget, säger Schabel, kan enheterna minska kostnaderna med 40 procent jämfört med att lägga till nätverkskapacitet via fler makroceller.

Men först måste verkliga tester genomföras. Hittills har tekniken – som kan fungera med 2G-, 3G- och 4G-nätverk – testats av Telefonica, den spanska operatören Etisalat, i Förenade Arabemiraten, och China Mobile, som har 650 miljoner abonnenter.

Alcatel-Lucent är knappast den enda spelaren som arbetar med konceptet; andra företag, inklusive Ericsson, Huawei, Cisco, Samsung, NEC och Nokia-Siemens, utvecklar också versioner av tekniken, allmänt känd som små celler. Ett marknadsundersökningsföretag, Visiongain, förutspår att mer än en tredjedel av världens mobilnätsoperatörer kan använda små celler i år.

Transportörer har redan snabbt installerat en relaterad inomhusteknik, kallad femtoceller, för att betjäna döda platser eller trånga områden inuti byggnader. Enbart AT&T har flera hundra tusen Cisco-tillverkade femtoceller runt om i USA. (Sammanslagningen av alla dessa nätverkstekniker - traditionella torn som betjänar vad som kallas makroceller, femtoceller, små celler och Wi-Fi-nätverk - är kända som heterogena nätverk.)

Dessa mindre celler kan möjligen möta de datakrav som vi står inför med smarttelefonapplikationer, säger Narayan Mandayam, professor i elektroteknik vid Winlab , det trådlösa forskningslabbet vid Rutgers University. Vi måste göra något annat än det vi gör nu. Lufttrafikföretagen är redan i drift vid en punkt där de inte kan uppfylla deras krav.

Småcellstekniken svarar också på praktiska problem. Det traditionella sättet att lägga till mobilnätskapacitet är att göra så kallad celldelning. Till exempel, om en viss region täcks av 10 makroceller, kan bärare sikta på att resa ytterligare 10 torn och sedan dela upp området i 20 makroceller. Men detta kan kräva kostsamma fastighetsinvesteringar och zonindelningsstrider. Och ur ett tekniskt perspektiv skapar det mer radiostörningar vid cellgränserna. Däremot har Alcatel-Lucent konstruerat ljusradiokuben för att samexistera med makrocellen utan störningar.

Utbredningen av smarta telefoner har snabbt satt branschen på krisfot. På senare tid har transportörerna börjat implementera datastrypning. AT&T har just inrättat en förändra till sin begränsningspolicy, säger nu att kunder med obegränsade dataplaner i sitt 3G-nätverk kommer att möta strypning endast om de laddar ner tre gigabyte på en månad.

En del av svaret på överbelastning kommer från nytt TV-spektrum som förväntas auktioneras ut om två år under ett nyligen genomfört avtal i Washington, D.C. Men att lägga till mindre celler och hantera dem smart kommer att vara en annan nyckellösning.

Ljusradiokuben borde hjälpa till att minska trängseln, säger Yingying Chen , en datavetare som specialiserar sig på trådlöst nätverk vid Stevens Institute of Technology i Hoboken, New Jersey. Du behöver något annat som håller på att installeras än nya mobiltorn.

Dölj