211service.com
Udviklingen af trådløst
I nutidens kultur hersker trådløst. WiFi-aktiverede bærbare computere kan nemt oprette forbindelse til internethotspots, der er udbredt i de fleste byer, og mobiltelefoner er næsten allestedsnærværende. Men selvom meget af teknologien i disse enheder er avanceret, er radiochipsene, der transmitterer og modtager disse trådløse signaler, for det meste stadig baseret på en ældre, meget ufleksibel model: de er fastkablet med adgang til kun en enkelt slags trådløs frekvens, såsom WiFi eller mobil eller GPS.
Tod Sizer, direktør for trådløs bredbåndsforskning hos Bell Labs.
I de seneste år har forskere arbejdet på en trådløs chip, der kan det hele: stille ind på tv- og radiostationer, GPS, mobilsignaler, WiFi og WiMax – eller endda låse din bildør op. Tricket er at bruge software til at ændre radiohardwaren, et koncept kendt som softwaredefineret radio (SDR).
Noget af den banebrydende forskning om SDR foregår på Lucent's Bell Laboratories, en facilitet, der har opfundet en række af de trådløse teknologier, der bruges i dag. Bell Labs’ forskere udvikler nu SDR til basestationer, de trådløse hubs, der kommunikerer med enheder.
I øjeblikket er det dyrt at implementere og installere de basestationer, der dirigerer trådløse signaler fra for eksempel Cingular, Verizon eller Sprint til deres kunder. Og når stationens trådløse teknologi skal opdateres, skal virksomhederne omplacere og geninstallere radioteknologien. Ved at bruge softwaredefineret radio kunne hardwaren dog nemt og billigt bringes op i hastighed ved blot at justere softwaren. Med andre ord kunne disse mere fleksible basestationer opgraderes hurtigt – hvilket muligvis vil føre til færre afbrudte opkald, mere pålidelige signaler og udvidede rækkevidder.
Tod Sizer, direktør for trådløs bredbåndsforskning hos Bell Labs, og taler ved Technology Review's Emerging Technology Conference i dag, diskuterede softwaredefineret radio med vores redaktører.
Teknologianmeldelse: Udtrykket softwaredefineret radio er lidt klodset og ikke for beskrivende for folk, der ikke er bekendt med det. Hvad er dit cocktailpartys definition af teknologien?
Tod Sizer: Det er evnen til at tage en radio [i en cellulær basestation], der laver en applikation, som du definerer i dag, og i morgen kan du omkonfigurere den til at gøre noget anderledes. Det er en model af softwaredefineret radio. Der er en anden model, og det er, at du har en enkelt radio [i en håndholdt enhed], der for eksempel har både Bluetooth og [Wi-Fi] 802.11. Vi ved, hvad disse standarder er i dag, men du vil gerne have én radio, der kan begge dele. Det handler om at omkonfigurere med det samme, hvor radioen enten kan være det ene eller det andet. En masse software-defineret radio er også blevet presset kraftigt af militæret, som ønsker en radio, der kan kommunikere med forskellige typer radioer, såsom dem, der bruges af marinesoldaterne, kystvagten eller brandmænd. Det er et meget vigtigt problem, og som militæret har presset på, da de har været tilhængere af softwaredefineret radio.
TR: Hvorfor er softwaredefineret radio spændende for dig?
TS: Jeg synes, det er spændende af flere årsager. Den ene er, at den giver rene forskere et værktøj til at prøve meget forskellige ting meget hurtigt. Lad os sige, at vi har udviklet en lidt anderledes kodningsteknik. Tidligere skulle vi vente på, at det blev kodet [i hardware], og så skulle vi vente halvandet år for at se, om vores implementering var korrekt. I dag, hvis vi har en idé, uploader vi den til vores varevogne og tester den med det samme. Det giver os mulighed for at teste ideer meget hurtigt. Det er vigtigt at være i stand til meget hurtigt at gå på banen.
Og fra et kommercielt perspektiv er det godt for mine kunder, inklusive Verizon, Sprint og Cingular. Vi vil gerne hjælpe dem med at forbedre systemer, som de allerede har implementeret over tid.
TR: Hvor er teknologien lige nu?
TS: Jeg tror, det stadig er i sine tidlige stadier ... Nogle af de programmerbare platforme er ikke helt, hvor de skal være med hensyn til omkostningsydelse. Jeg tror, mulighederne er der i dag, og hvis der var enheder, der var konkurrencedygtige, ville det være ret udbredt. Vi leder stadig efter en enhed, der er omkostningseffektiv og har ydeevnen. Nogle af disse enheder, der bruges til den softwaredefinerede del af radioen, er ret dyre. Der er gniden.
TR: Det ser ud til, at softwaredefineret radio kan falde i to kategorier: basestationen og håndholdte enheder. Hvad er de økonomiske udfordringer for begge?
TS: En hardwareinstallation er rimelig dyr, og du vil gerne have, at den holder længe. Så det er vigtigt for mine kunder at have det omprogrammerbart og omkonfigurerbart. Det er vigtigt at have fleksibilitet og er meget velegnet til softwaredefineret radio. Du kan retfærdiggøre den oprindelige udgift, fordi du kommer til at give udvidet brug i længere tid, mens det med håndsæt er meget anderledes, fordi deres omkostninger er billige. Det er ikke omkostningseffektivt at tilføje omkostninger til det, så du tre år senere kan tilføje noget til det, som du ikke vidste om. Jeg tror, der er steder og applikationer, såsom basestationer, hvor prisniveauet er højere, hvor vi vil se softwaredefineret radio tidligt. Og i håndsæt, hvor prisen er konge, vil vi sandsynligvis se det meget senere.
TR: Hvordan er softwaredefineret radioteknologi på vej ind i kommercielle applikationer?
TS: Vi ser bestemt omprogrammerbarhed i basestationer i dag. Vanu er en virksomhed, der har en basestation, der er programmerbar i dag. Der er produkter med forskellige niveauer af softwaredefineret radio.
TR: Når softwaredefineret radio bliver mere udbredt, hvordan ser du, at den ændrer landskabet for trådløs kommunikation?
TS: Der er forskellige applikationer, hvor softwaredefineret radio kunne spille en større rolle; et område er kognitiv radio. [Kognitiv radio er en udløber af softwaredefineret radio, der lader enheder scanne efter trådløse signaler, fra broadcast-tv til WiFi, og finde og anvende ubrugte dele af spektret for at tillade mere effektiv brug af radiospektret (se Cognitive Radio, marts/ april 2006) – BØRN .] Der tales noget om at udnytte det ubrugte tv-spektrum fra radioer, der kender til det miljø, de befinder sig i. Den erkendelse er noget, vi ser ret nøje på. En model som den er den eneste måde at bruge det spektrum effektivt på - og den eneste måde at være fleksibel nok til at gøre det på er med softwaredefineret radio.