美首次研制出全双工无线网络技术

2011-9-13 15:15 来源: 科技日报
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  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家最新研制出的“全双工”技术使手机等无线设备能用同一个频率与无线基站“交谈”并“倾听”其发射出的信号,改变了需要两个频率才能完成这一任务的现状,最新突破将使无线网络运营商在不新建基站的情况下,让网络吞吐量加倍。

  以前,人们一直认为全双工无法实现。领导该研究的莱斯大学电子与计算机工程系教授阿素托史·萨布哈瓦尔和同事去年首次证实了全双工的可行性。自此,全球科学家们开始竞相证明,这种技术能被用于实际网络中。

  全双工技术能让网络的吞吐量更高、连接的可靠性更好;设备制造商也可将其作为额外模式添加到现有的硬件设备中,不必再新添只支持全双工的硬件。萨布哈瓦尔称,这就好比在一个空旷的场地上,两个人相距很远站着,如果他们同时朝对方喊话,每个人都无法听清对方在说什么。一个比较简单的解决办法是,在给定的时间内,一次只让一个人说话。手机通过使用两个不同的频率分别接收和发送信息,从而实现了双向通讯。

  萨布哈瓦尔表示:“我们发送两束信号,在接收天线处,这两束信号会互相抵消。不过,这种抵消效应只发生在本地,因此,网络上的其他节点仍能接收我们发出的信号。”抵消效应从理论上讲比较简单,且已被提出很长时间,但迄今没有人找到方法,能以较低的成本且不使用复杂的新硬件做到这一点。

  现在,萨布哈瓦尔团队通过使用一个额外的天线和一些计算技巧实现了全双工无线通讯。萨布哈瓦尔说:“我们对多输入输出天线系统(MIMO)略做改变实现了全双工。MIMO在现有的设备中很常见,其使用几个天线来改进整个系统的性能,而我们利用多天线作为全双工框架,整个改装过程不需要新的硬件设备,因此受到无线网络运营商的青睐。”

  萨布哈瓦尔团队也首次获得了非同步的全双工,这种技术使信号能在传送途中被接收,无线运营商可借此最大程度地利用网络通道。

  萨布哈瓦尔表示,最新方法需要的硬件最少,深受无线网络公司青睐。莱斯大学正在计划将全双工创新添入其“无线开架网络研究平台”,供其他科学家使用。