微软和中国对“空白频段”的新研究让人们更容易找到空白频段

微软,中国大学研究人员混合方法以提高准确性,进入空电视频道

白色空间

由于微软和中国研究团队的一个新项目,识别和使用Wi-Fi的空白频段可能会变得更简单、更高效、更便宜。

该项目专注于分析室内空格,是空置VHF和UHF电视频道的名称。然后研究人员创建了与RF传感器一起使用的算法和软件,以创建一个系统以识别和跟踪该室内频谱。该系统称为空白空间室内频谱增强剂或更愿意,能够比替代方法识别30%至50%的空白光谱,其中大部分是在室外设计的。

概述项目的纸张和原型系统在线提供PDF文件.作者是微软研究院的Ranveer Chandra,以及香港中文大学的五位同事:yingxuhang, Jincheng Zhang, Lichao Yan, Guanglin Zhang和minghao Chen。

建筑物内的一组射频传感器对电波进行采样,以识别和评估室内白色空间。这些数据,连同无线接入点和自我报告的客户的位置,都存储在地理位置数据库中。根据钱德拉的说法,一些智慧算法处理建筑轮廓,其他算法处理放置传感器的位置。

[从档案:白色空间:技术概述]

对于传感器原型,研究人员使用了通用软件无线电外设(USRP)设备计算机托管的软件无线电,但钱德拉说,它们可以是“任何具有低噪声底的频谱分析仪——市场上有一些。”在这种情况下,传感器运行简单的软件,通过HTTP与地理位置数据库进行通信。

具有更明智的一个关键进步是无线客户端设备不必进行空白频谱感测本身。例如,它仅通过Wi-Fi或蓝牙使用任何室内定位技术来确定其位置,然后将其位置报告给地理位置数据库。作为响应,数据库返回该位置可用的空间频道集,并且客户端将其中一个连接到互联网,Chandra说。

聪明的本身可以嵌入未来的Wi-Fi接入点,“这将使部署非常简单,”Chandra说。或者,建筑物所有者可以部署可以插入墙壁插座的小型更明智的传感器,扫描空白频谱,并通过电力线或通过Wi-Fi将其查找报告给数据库。

自2008年FCC裁决自2008 FCC裁决以来,对白板的兴趣已爆炸,允许未经许可的设备使用本地空置的电视频道。其他国家的监管机构纷纷诉讼。如今,这些设备如在一些5 GHz频道中,必须检测到频道在接收之前空缺。[也可以看看 ”白色空间:技术概述“从2010年起。]

如果这些未使用的信道能够被有效而准确地识别出来,那么Wi-Fi使用的频谱将会大大增加。根据钱德拉的说法,对这种频谱的最大需求是在室内。一项为期六个月的对香港地区白空间频谱的分析发现,室内可用白空间频谱比室外多40%左右。

钱德拉表示,问题在于“以前对空白区域进行的大多数试验和研究都集中在室外场景。”

自2010年以来,微软研究院一直与中大学者就这些问题进行合作,包括旨在展示如何使用这一额外频谱的研究。

FCC允许两种方法检测自由通道:频谱感测,由设备无线电,或查询基于因特网的地理位置Web服务。根据明智的研究论文,最常用的方法是地理位置数据库,部分是因为频谱感测成本高;并且在低门槛上,难以使用现成的硬件准确进行准确。

地理位置方法不需要硬件,更容易部署。但根据研究人员,它具有“固有的效率低下”。这是因为它使用传播建模而不是直接测量来识别可用频谱“,因此,在给定位置返回的信道中非常保守。”

2013年7月,FCC批准用于使用Google创建的白色空间数据库,旨在跟踪空置电视频谱。

从本质上讲,更聪明的旨在借鉴两种方法的优势和索引他们的弱点。低成本频谱传感器可以精确识别室内频道,并效果成本效益;使用本地地理位置数据库可缓解客户端必须自己扫描。

设计wise是为了将频谱传感器的成本降至最低,并在不产生干扰的情况下提高识别可用空白信道的准确性。香港中文大学校园何仙坑工程大楼已部署了一个智能网络原型。

在其他结论之外,原型部署发现“它足以通过长时间感测来识别强渠道,然后对焦资源以跟踪弱到正常通道的慢速的白色空间可用性。”该研究还发现,对于给定的白色空间通道,存在“不同位置的信号强度和白色空间可用性的强相关性。这表明我们可以从一个或几个代表位置的那些推断多个相关位置的频道空缺。“

该研究还发现,“室内白色空间具有来自室外的空间不同的特征。例如,在室内有更典型的未光线电视频道,可以支持高带宽通信。“

John Cox涵盖网络世界的无线网络和移动计算。足球竞猜app软件http://twitter.com/johnwcoxnw.john_cox@nww.com.

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