Нова технология позволяваща безжични сигнали да бъдат изпращани и получавани едновременно от един канал е разработена от учени от  Станфордския изследователски институт. Тяхното изследване може да помогне за изграждането на по-бързи и по-ефективни комуникационни мрежи, като така поне ще се удвои скоростта на съществуващите мрежи.

"Безжичната комуникация е еднопосочна улица. Това е краят й."

Радиообменът може да тече само в една посока и по едно време на специфична честота. Ето защо, той се използва често в авацията от пилоти и ръководители на полети, уоки-токи потребители и аварийния персонал, тъй като те се редуват да говорят.
Но сега, изследователите от  Станфордския изследователски институт са разработили първите безжични радиостанции, които могат да изпращат и получават сигнали по едно и също време.

Това веднага ги прави два пъти по-бързо от съществуващите технологии и допълнителните модификации най-вероятно ще доведат до още по-бързи и по-ефективни мрежи в бъдеще.
"Спред учебниците, това не може да се направи", твърди Филип Левис (Philip Levis), доцент по компютърни науки и електротехника. "Новата система напълно преобръща нашите предположения за това, как безжичните мрежи могат да бъдат проектирани," казва той.

Мобилните телефонни мрежи позволяват на потребителите да говорят и слушат едновременно, но те използват обходни връзки, което е скъпо и изисква внимателно планиране, което прави тази технология по-трудна осъществима от други безжични мрежи, включително и от Wi-Fi.

Плод на една проста идея

Триото от аспиранти по електротехника, Юнг Ил Чой (Jung Il Choi), Маянк Яин (Mayank Jain) и Каннан Сринивасан (Kannan Srinivasan), започват да разработват нов подход, когато излагат за пръв път една привидно проста идея. Ами ако радиостанциите могат да осъществят същото нещо, което прави нашия мозък, когато ние слушаме и говорим едновременно: да скенират звука на собствения ни глас?

При повечето безжични мрежи, всяко устройство се използва от потребителя като той трябва да редува говоренето или слушането. "Давам пример с двама души, които си разменят съобщения подвиквайки си един на друг едновременно," казва Левис. "Ако двамата си подвикват по едно и същото време нито един от тях няма да чуе отсрещната страна."

На студентите отнема няколко месеца за да разберат как да създадат новото радио, с помощта на Левис и Сачин Кати (Sachin Katti), доцент по компютърни науки и електротехника.

За тях, основна пречка за двупосочни едновременни разговора е следната: постъпващите сигнали са затруднени от собствените трансмисии на радиото, което прави невъзможно говоренето и слушането по едно и също време.

"Когато радиото предава, неговата собствена трансмисия е милиони, милиарди пъти по-силна от всичко друго, което може да прихване [от друго радио]," каза Левис. "То се опитва да долови шепот, докато вие самите викате в този момент."

Но изследователите разбират, че ако радио приемника може да филтрира сигнала от своя предавател, могат да бъдат чути слаби входящи сигнали. "Може да стане така, че да не чувате своето собствено викане, а да чувате шепота на някой друг", казва Левис.

Тяхната схема се възползва от факта, че всяка радио отчита точно това, което се предава, а оттам и това, което неговия приемник трябва да филтрира. Процесът е аналогичен на този при шумоизолиращите слушалки.

Когато изследователите демонстрираха устройство си миналата есен на ACM Мобиком 2010 г. (ACM MobiCom e годишни конференция посветена на преодоляване на предизвикателствата в областта на мобилните компютри и безжични и мобилни мрежи) на международната среща на повече от 500-те най-добрите световни експерти в областта на мобилните мрежи, те спечелиха наградата за най-добра демонстрация. До тогава, хората не вярваха, че едновременното изпращане и получаване на сигнали може да се постигне, каза Яин Левис твърди, че един учен дори казал на студентите-изледователи, че идеята е "толкова проста и неефективна, че тя няма да проработи", защото нещо така очевидно, вече отдавна би трябвало да е изпробвано безуспешно.

Пробив за комуникационните технологии

Но все пак идеята пробива и то с големи последици за бъдещето съобщителни мрежи. Най-очевидният ефект от едновременното изпращане и получаване на сигнали е, че така незабавно се удвоява обема на изпращаната информация, каза Левис. Това означава много по-подобрени домашни и офис мрежи, които са по-бързи и по-малко натоварени.

Но Левис счита, че тази технология, ще има по-голямо въздействие, като например преодоляването на основния проблем с въздушните съобщения за контрол на трафика. При сегашните съобщителни системи, ако два самолета се опитват да повикат контролна кула по едно и също време и на същата честота, нито един от двата няма да се свърже. Левис твърди, че тези блокирани радиопредавания са причина за самолетни катастрофи, които новата система би трябвало да предотврати.

Групата е получила временен патент за технологията и работи по въпроса за комерсиализирането и. В момента изследователите се опитват да увеличат както силата на трансмисията, така разстоянията, по които те работят. Тези подобрения са необходими, преди технологията да намери практическо приложение в Wi-Fi мрежите.

Но още по-обещаващо ще бъде отражението на системата в бъдещите мрежи. След като хардуер и софтуер системите се приспособят, така че да се възползват от едновременната двупосочна трансмисия, "обхвата на резултатите няма да може да се предскаже," твърди Левис.

По „ScienceDaily“