Researchers develop new wireless technology for faster, more efficient networks
http://www.physorg.com/news/2011-02-wireless-technology-faster-efficient-networks.html
February 14, 2011
"無線通訊是種單行道。完畢。" 無線電流量每次只能就一特定頻率朝某一方向流動，因此，當機師與航管人員、對講機使用者與緊急應變人員在輪番交談時，經常使用「over」。但現在，史丹佛研究者開發出第一套無線電（wireless radios），能同時發送與接收訊號。
這即刻使它們比現有技術快上二倍，而且未來經進一步調整後，將有可能導致甚至更快與更有效率的網路。
"教科書說你無法辦到這件事，" Philip Levis 表示，電腦科學以及電機工程助教授。"這套新系統修訂我們關於無線網路如何能被設計的假設，" 他說。
行動電話網路讓使用者同時講話與聆聽，不過它們使用一種變通方案，那很昂貴且需要小心計畫，使得這項技術較其他無線網路更難推行，包括 Wi-Fi。
當三人一組的電機工程畢業生，Jung Il Choi, Mayank Jain 與 Kannan Srinivasan，得到一個看似簡單的點子時，他們開始研究新方法。當我們同時聆聽與說話時，無線電是否能辦到我們腦袋所辦到的事：篩選出我們自己的聲音？
在絕大多數的無線網路中，每個裝置得要輪流發言或傾聽。"那好像二人在同一時間對彼此喊話，" Levis 說。"如果二人同時喊出來，沒人能聽到另一人在說什麼。"
在 Levis 與 Sachin Katti（另一位助教授）的協助下，學生們花了幾個月的時間想出如何打造這種新無線電。
其雙向同步交談（two-way simultaneous conversation）的主要障礙是：進來的訊號被無線電自己的傳輸所壓制（overwhelmed），使其不可能同時談話與聆聽。
"當無線電在傳輸時，它自己的傳輸比它所能聽到的任何東西（來自另一個無線電）都要強上幾百萬、幾十億倍，" Levis 說。"那就好像你自己在喊叫時試圖要聆聽耳語。"
但，研究者領悟道，如果一具無線電接受器能濾掉來自自己傳送器的訊號，進來的微弱訊號就能被聽到。"你能辦到這件事，所以你不會聽到你自己的叫喊而且你能聽見其他人的耳語，" Levis 說。
他們的設置利用「每個無線電明確知道它在傳輸什麼」這個事實，因是之故其所接收的應能被濾出。此過程類似於噪音消除耳機（noise-canceling headphones）。
當研究者去年秋天在 MobiCom 2010（一個有超過 500 位世界頂尖行動網路專家的國際性集會）示範其裝置時，他們贏得最佳展示獎。直到那時，人們都不相信能辦到同時傳送與接收訊號，Jain 說。Levis 表示，一位研究者甚至告訴學生，他們的點子 "如此簡單且有效"，因為某件顯然試不成的事，"以至於行不通" 。
但那可行，對於未來通訊網路有重大影響。同時傳送與接收訊號最顯著的效應是你能傳送的資訊總量會立即加倍，Levis 說。那意味著大幅改善過的家庭與辦公室網路，較快且較不會壅塞。
Levis 也看見這種技術有更大規模的衝擊，諸如克服航管通訊的一大問題。在目前的系統中，如果二架飛機試圖同時在相同頻率下呼叫塔台，沒人能呼叫成功。Levis 這些被封鎖的傳輸會造成飛機碰撞，新系統將能幫助避免這件事。
該小組就此技術申請了臨時專利，並且在研究將之商業化。他們目前正試圖增加傳輸的強度以及它們的有效距離。當這項技術能實際用在 Wi-Fi 網路前，這些改善是必要的。
但更有希望的是這套系統對於未來網路的影響。一旦利用同步雙向傳輸優勢的軟、硬體被打造出來，"前途無量，" Levis 說。
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