全双工无线系统能不能使电话网络的数据容量翻倍

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标签:无线系统(73)无线电(922)CMOS(3269)变压器(3429)

  一个芯片,两倍带宽 一个可以同时收发信号的单天线芯片能够使电话网络的数据容量翻倍今天的无线电技术与一个世纪前的无线电技术几乎完全不同。无数的技术进步使无线电设备更小巧、更可靠,电力和带宽的使用效率更高。但是,仍然存在一个很大的限制因素:无线电设备仍旧无法在一个频率上同时收发信号。这种在相同频率上同时收发的能力叫做全双工,对于无线网来说将是一个巨大的进步。它能够瞬间使网络承载数据的物理能力,即网络容量翻倍。目前,闲置无线电频谱已被挖掘得近乎枯竭,而数据需求却在不断增加(新兴5G网络的数据流量预计将增加1000倍)。在这个时候,全双工无线已经成为缓解频谱危机方法之探的希望。现在,我们终于证明了全双工无线系统是实际可行并可靠的。

  在哥伦比亚大学实验室下所进行的FlexICoN项目,以及欧洲开展的DUPLO initiaTIve项目,都已说明了如何在目前计算和通信设备普遍使用的互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路中实现全双工操作。这项工作是几年前首次技术展示的延续。首次技术展示分属莱斯大学和斯坦福大学的不同项目,是利用实验室台式设备完成的第一批演示。斯坦福的研究项目后来衍生为一家创业公司:KumuNetworks。该公司利用分立元件在基站和基础设施侧实现了全双工,因为基站和基础设施对成本和尺寸的限制不像手机那么严格。在有线世界里,双工电路是老古董了。前电子时代早期的电话机手持话筒可以通过一个混合变压器电路将听筒与话筒分离,从而能够同时在一个信道上传送和接收信号;这样,输出和返回的信号就可以在一对绞线中分别通过,而不会彼此干扰。

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