认知无线电技术改写运营商频谱资源紧张局面

北京时间6月8日消息，据《纽约时报》网络版报道，美国移动运营商AT&T和Verizon近日表示，由于日益增长的移动数据使用量，未来将面临无线频谱资源不足的问题，因而希望美国政府为其分配更多频谱资源。但如今随着多家公司正在研发能够更加有效利用频谱的技术，频谱资源紧张的局面有望被彻底重写。

这些新技术得到了强有力的支持。一个由谷歌(微博)、微软高管等业界人士组成的总统建议委员会本月将提交一份报告，探讨如何利用计算机化的无线电技术提升频谱利用效率。

在上个月的一份报告里，该委员会称，新技术将允许美国联邦机构和其他组织与移动运营商共同分享频谱资源，并有望将频谱利用效率提高4万倍。

其中一项在报告中被提及的技术被称为认知无线电（cognitive radio），即手机可以自动搜索可用的无线电频谱，然后选择其中最好的加以利用。例如，政府为某空军轰炸训练基地预留了部分频谱，但某一天该基地没有任何轰炸训练，认知无线电技术就可以允许手机搜索到开放的频道并转换至该频道。

一家名为xG Technology的美国公司近期为军方开发了一种认知无线电技术，能够用于军事基地通信。这项技术能够扫描开放的频道并清除繁忙频道的干扰，从而允许更多人同时使用。

xG公司营销副总裁里克罗通多（Rick Rotondo）将该技术与降噪耳机进行对比。降噪耳机能够接收噪音，然后制造出与噪音相对应的信号，中和掉噪音。相似的，xG的认知无线电技术能够接收干扰，然后通过算法计算出消除干扰的方法。

移动运营商过去几年间一直都在警告政府称，未来可能面临“频谱危机”--即日益增长的无线数据需求最终将使频谱资源消耗殆尽。运营商声称，这将降低移动设备的连接速度，阻碍经济发展。然而这份报告暗示，如果政府推动运营商采纳提升频谱效率的新技术，频谱紧张的局面将得以缓解。

xG首席执行官约翰科尔门（John C. Coleman）认为，运营商对频谱资源不足的担忧是真实存在的，因为目前运营商们使用的技术终将导致频谱短缺。不过他表示，新技术将解决这个问题。

“频谱危机完全可以避免，”科尔门说，“如果我们现在开始采用认知无线电和智能天线系统等已证明可行的先进技术，我们能够超越移动宽带的需求曲线并保持领先。

这一领域还包括一些其他的公司，如曾为美国国防部开发认知无线电系统的Shared Spectrum公司，以及与正在研发认知无线电技术商业化项目的Cognitive Radio Technologies。

一些移动行业的元老，如曾参与过全球第一款手机的前摩托罗拉高管马丁库伯（Martin Cooper），对认知无线电技术表示支持。他曾表示，认知无线电技术最终将成为解决无线行业成长阵痛的答案。

“该委员会推荐的技术正是我过去20多年一直倡导的技术，”他说，“这一技术已经为业界所了解。”

库伯称，即使政府批准给运营商更多的频谱，也无法保证多出来的频谱足够处理日益增多的智能手机和平板电脑带来的高数据流量。

“运营商们最多能够争取增加20%的频谱资源，但那根本不能从根本上解决问题，因为未来需要的频谱资源将比如今多20多倍。”他说，“他们不愿使用现有的先进技术，而且这些技术早在10年前就已出现。”

大型运营商似乎对任何可能改变其现状的技术都十分警惕。美国蜂窝电信工业协会（CTIA）是代表运营商的无线行业协会。该协会表示，其会员对频谱共享的理念感到非常振奋，但政府当前所要面临的首要问题是应该分配更多的频谱给运营商。

CTIA监管事务副总裁克里斯古特曼麦克比（Chris Guttman-McCabe）称，他对认知无线电技术持怀疑态度，因为该技术尚未用于商业化用途，且尚不清楚这项技术能否成为全国性的解决方案。

CTIA称，即使报告中所描述的技术能够提升频谱效率数千倍，该协会仍希望政府“清除”利用率较低的频谱，以使更多频谱处于可用状态。

但如果新技术能够提供如此高的效率，为什么运营商们还需要更多的频谱？古特曼麦克比称，尚不清楚谁将获得与联邦机构共享的频谱，以及运营商可以使用该频谱的次数。他表示，无线行业依然倾向于拥有更多属于自己的频谱。

“我们热切期望政府清除闲置频谱，并将这些资源拿出来共享，”古特曼麦克比说。

即使奥巴马总统选择采用更新的技术以分享频谱，但采用新技术还是需要一定的时间。例如，为了让认知无线电技术在大众市场上得到应用，智能手机需要搭载更加先进的天线和电路系统，才能搜寻到负载更轻的频道。

认知无线电只是提高无线频谱的几项技术之一。库伯称，他对智能天线等短期解决方案更有信心。传统的基站天线将能量向所有方向发射，而智能天线能够直接向手机发送能量，以减少拥堵。

还有一种无线网络运营商正在测试的技术是家庭基站（femtocell）（又称小型基站）。家庭基站可以由消费者自己购买并安置于家中，它能将通话和数据转移到宽带连接上，从而提高手机信号。

美国联邦通信委员会（FCC）主席朱利叶斯格纳考斯基(Julius Genachowski)上月曾在一次CTIA会议上说，小型基站将成为满足日益增长的移动数据需求的关键手段，因为它们允许运营商建立更加密集的基站覆盖。

“小型基站意义重大，”他在一次主题演讲中称，“小型基站革命将在未来几年推动无线网络行业发生巨大变革。”

FCC将采取措施腾出一个频谱波段，为运营商安装小型基站提供便利，降低运营商主要频谱波段所承受的压力。

xG Technology公司正在研发认知无线电技术，该技术有望重写频谱资源不足的局面