Инженеры из Университета Райса продемонстрировали первую систему беспроводной передачи данных через телеканалы дециметрового диапазона параллельно с передачей телепрограмм. В случае включения поддержки технологии в телевизоры следующего поколения или смарт-пульты, она смогла бы существенно расширить зону действия так называемых сетей «Super WiFi» в городских условиях.
«Из-за популярности кабельного, спутникового и интернет-телевидения, ДМВ-диапазон остаётся одним из наименее используемых участков частотного спектра, — говорит ведущий исследователь Эдвард Найтли. – Это горькая ирония, поскольку в ближайшие пять лет спрос на мобильную передачу данных по прогнозам вырастет в десять раз, а ДМВ-диапазон идеально подходит для беспроводной передачи данных».
Найтли отметил, что ДМВ-диапазон, лежащий в полосе от 400 до 700 МГц, обычно называют «пляжной собственностью» беспроводного спектра. В отличие от сигналов, передаваемых в диапазоне более высоких частот, — таких, как сигнал WiFi, сигнал в ДМВ-диапазоне распространяется на расстояние в несколько миль и не блокируется стенами или деревьями. Данные преимущества стали причиной того, что горячие точки доступа, использующие ДМВ-диапазон, часто именуют «Super WiFi».
Несмотря на то, что значительная часть ДМВ-диапазона уже занята, его использование, по большому счёту, недостаточное. Для того чтобы продемонстрировать те возможности, которые провайдеры беспроводных служб могут получить от использования ДМВ-диапазона, не создавая помехи телевизионному вещанию, Найтли и аспирант Университета Райса Сюй Чжан разработали технологию, получившую название «WiFi in Active TV Channels» (WiFi через действующие телеканалы), или же WATCH, и испытали её действие в кампусе Райса.
Для работы технологии WATCH не требуется никакой дополнительной координации или изменения условий работы телевизионных передатчиков. Вместо этого мы можем наблюдать нормальную передачу телевизионных сигналов, в то время как система WATCH усиленно мониторит эфир, проверяя, не настроен ли ближайший телевизор на какой-либо канал – во избежание возникновения помех приёму. Технология, позволяющая это делать, состоит из двух частей.
Одна составляющая технологии WATCH отслеживает передачу на канале, используя сложные технологии интеллектуальной отмены сигнала, чтобы вставить на этот же канал беспроводную передачу данных; это избавляет телеканалы от помех, исходящих от сигналов Super WiFi, посылаемых на компьютеры, — говорит Найтли.
Другой компонент технологии WATCH призван подтвердить тот факт, что передача данных не создаёт помех приёму телепрограмм; эта часть технологии обращается к телевизорам с просьбой «сообщать» о том, что они настроены на ДМВ-канал, — говорит Найтли. На практике это всё может быть реализовано как в смарт-пультах для телевизоров, так и в телевизорах нового поколения. Для проведения тестов в Райсе Чжан разработал приложение «смарт-пульт», которое сообщало о том, какой из тестовых телевизоров в лаборатории настроен на ДМВ-канал. Если такой телевизор обнаруживался, система WATCH тут же автоматически переключала передачу данных в другую часть ДМВ-спектра, которая не использовалась.
«Наши тесты показали, что использование системы WATCH может обеспечить передачу через беспроводную сеть в шесть раз большего количества данных в сравнении с ситуациями, когда мы были вынуждены ограничиться лишь традиционно свободными разграничительными промежутками между частотами», — говорит Найтли.
При использовании системы WATCH, по словам Найтли, настройка тестового телевизора на нужный канал занимает лишь на долю секунды больше обычного. И хотя данную задержку можно измерить – фактически, это задержка менее чем на 5% — она практически незаметна для человека, переключающего каналы.
Инженеры из Университета Райса продемонстрировали первую систему передачи данных Wi-Fi через каналы ДМВ-диапазона параллельно с трансляцией в этом диапазоне телепрограмм (Изображение: ThinkStockPhotos/ Университет Райса)
Для построения системы исследователи из Райса использовали WARP – исследовательскую беспроводную платформу с открытым доступом (Фото: Jeff Fitlow/ Университет Райса)Отчёт по итогам исследования был представлен на конференции MobiHoc 2015 Ассоциации вычислительной техники, прошедшей в Китае.
