WebTV的創始人又給我們帶來了新的網絡技術,pCell,利用這種技術,可以讓無線上網更加迅速,甚至比4G網絡還要快1000倍。

論網絡升級的重要性:移動設備在上網中扮演著越來越重要的作用,提高上網速度,最好能實現技術上的突破。

pCell技術:連接的設備越多,網絡信號越強

多枚手機一字排開,利用Artemis網絡公司推出的pCell無線技術,能同時暢通無阻地播放不同的高清視頻。

十年前,我們還沒有智能手機的概念,而Steve Perlman在當時就預計到了現在的網絡問題:太多的人利用無限網絡觀看視頻等,而造成移動網絡擁堵。

雖然問題似乎還沒有嚴重到不能容忍的地步,但移動網絡數據流量激增卻是有目共睹。按照Cisco虛擬網絡索引(Cisco's visual networking index)的統計,超過一般的網絡流量都來自視頻觀看。一方面,“頻譜短缺”(spectrum crunch)的現象卻逐步明顯。光從中國看,隨著3G無限數據業務猛增,帶寬瓶頸逐步顯露。專業人士和行業領導人都大新,我們能否持續滿足移動數據需求量的不斷增加?

Steve Perlman是一位出色的發明家,WebTV和雲遊戲處理器OnLive均出自他的設計。Perlman表示,他可以解決這一難題,通過更好地利用無線帶寬,提供成本更低、更加輕薄的手機。過去十年中,Perlman專注於一項名叫“pCell”技術的開發,把個人手機變成數據基站。Artemis Networks公司位於舊金山,預計今年就可推出這項技術。但雖然Perlman對此技術的革新性自信滿滿,但還是招致很多懷疑的聲音,甚至很多來自移動行業內部。

傳統的標準移動網絡通訊採用信號塔(cell tower)的模式,信號呈傘裝分佈,信號塔數據最強,而離塔越遠,信號越弱,通常覆蓋的有效範圍在幾個平方公里。塔和塔之間還要避免相互干擾,手機處在某個信號塔的覆蓋範圍內,就會選擇從該信號塔接收信號。每個手機都會從信號塔的總信號中分得一部分能量,如果接入該網絡的手機數量過多,就可能導致網絡崩潰。

Perlman介紹說,pCell採用了不同的設計思路,​​不是避免信號互相干擾,而是鼓勵信號碰撞,這種干擾實際上還能增強手機信號。與pCell系統配套的是比電視信號接收器體積更小的“pWave”,一種路由器,來作為信號發生器,這些路由可以被放在各種地方,如樓房頂端,並且信號可以相互疊加。對個人手機來說,就能重疊形成個人的數據基站,並隨著人在網絡中移動而移動。這種信號不會因為新設備加入網絡而衰減,反而會因為接入點增多而加強。

pCell網絡決定每個手機節點無線網絡接入情況,手機正常的上行信號傳遞到pCell數據中心。數據傳輸按照下述方式進行:假設YouTube視頻需要通過流媒體形式傳輸到不同的智能手機上,視頻數據首先從YouTube發送到pCell數據中心,然後選擇與手機配對的最佳節點進行傳輸。

該技術對手機硬件要求低,LTE設備均可使用,從現行的常規蜂窩數據模式轉移到pCell模式不會引起其他外觀變化。Artemis表示將與無線運營商和頻率持有人建立合作,此外,也將與對在未授權頻率使用pCell技術感興趣的企業展開洽談。

Perlman表示已經在舊金山地區找到合作夥伴,讓其在屋頂免費搭建350個pWave接收器。Artemis計劃在今年第四季度開始部署基站,鑑於如果要讓pCell的信號覆蓋較大的面積,需要基站的數量也相對較多。覆蓋面積也和基站的功率相關,五瓦特的單位基站大約可覆蓋二到八個街區。

pCell技術:連接的設備越多,網絡信號越強

銀盒子:上圖為Artemis網絡公司pCell技術使用的pWave接入點信號盒,用來實現信號中心和該網絡中信號設備的信號傳輸。

Perlman希望隨著該傳輸技術的發展,將有專門適配pCell網絡的手機生產出來。和現有的智能手機相比,這種設備會更輕薄,更便宜,因為現有手機上用於接收數據的硬件都可以被不固定的服務器所取代。

Perlman此前做出了很多技術上的發明,而pCell是他致力時間最長的項目。20世紀80年代Perlman在蘋果工作時,幫助完成了QuickTime視頻平台的搭建。1995年他創立了連接網絡的電視服務WebTV,兩年後以4.25億美元現金和股票買給微軟。後來Perlman又研發了雲系統電子遊戲網站OnLive。

在接受Rearden公司訪談時,Perlman興奮地談起這項技術,並展示了說明pCell網絡中電波傳播的幻燈,自述這是他從事時間最長的一個項目。“雖然我們在這項技術上做了很長時間的努力,但直到最近才拿出可行的解決方案。”Perlman說著不禁露出笑容。

但仍有專家對pCell是否能真正成為技術上的突破表示質疑。移動市場研究Yankee Group的首席分析師Ken Rehbehn負責追踪移動無線基礎設施相關資訊,表示尚未看到技術細節,還不能評價該技術的應用價值。

美國南加州大學副教授Bhaskar Krishnamachari是研究無線網絡方面的專家,他對於pCell的持有鼓勵的態度,表示pCell和MIMO技術有些類似。MIMO是多入多出技術(Multiple-input multiple-output)系統的簡稱,是在無線電信號發送出去時,通過反射分成多份信號,每份信號都是一個空間流。與MIMO相對應的是單輸入單輸出(SISO)信號,這種系統一次只能發送或接受一個空間流。MIMO大大增加了信號容量,在不增加帶寬和天線發送功率的情況下,成倍地提高頻譜利用率,提高信號道可靠性。和pCell一樣,也是利用同一基站中的多個天線,利用手機接收,在同一網絡中同步傳輸。利用分佈式多用戶MIMO,每個傳輸數據的天線和接收器都組成獨立的設備,通過基站延伸總服務器的輻射範圍,增強網絡覆蓋能力。

Perlman技術原來命名為DIDO,DIDO是“distributed input, distributed output”(分佈式輸入和分佈式輸出)的簡稱,和MIMO從命名上看就十分相似。但Perlman生成該技術能不斷提高網絡容量,隨著基站(連入設備)和服務器的增加,能提高網絡速度,而MIMO技術則不會。

在閱讀了與該技術相關的專利後,Kirishnamachari表示,從理論上看該技術似乎確實是可行的。


Perlman也做了一些pCell的實例展示,包括用5兆赫頻譜和pCellt天線為八台iPhone同時傳輸高清流媒體視頻,而我們現在使用的網絡通常只能滿足其中一部分的流量需求。

當然這些演示是以非常嚴格控制的條件為前提的,而要用在真實生活中還面臨諸多挑戰,如保證基站同步,在用戶移動過程中提供連續不斷的網絡支持,還有這一切的前提:把手機改裝成支持pWave的基站。

也正是基於這些原因的考慮,Krishnamachar認為這項技術可能更適合人流量密集的公共場所,如機場、超市、球場等,而不是在廣闊的城鄉實行普遍推廣。

(via tr 譯/快鯉魚)

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