CASOPIS REPUBLICKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE

Božidar Radunović, Microsoft Research, Kembridž, Velika Britanija

*http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/

SADRŽAJ

Veliki porast broja korisnika mobilne telefonije, kao i brz razvoj pametnih telefona i raznovrsnih aplikacija koje generišu veliki mrežni saobraćaj doveli su do značajnog povećanja potreba za bežičnim mrežnim resursima u mobilnim i bežičnim komunikacijama. Jedan od trenutno najinteresantnijih načina obezbeđivanja tih resursa je preraspodela frekvencija analogne televizije. Zatvaranjem analognih TV kanala i prelaskom na digitalnu televiziju, regulatori pojedinih zemalja su oslobodili značajan frekvencijski opseg koji se trenutno preraspodeljuje u druge svrhe. Taj deo spektra je poznat i pod imenom beli prostor (white spaces) i naročito je atraktivan zbog niske frekvencije koja omogućava odličnu propagaciju signala i dobru pokrivenost. Tema ovog preglednog rada je nova tehnologija pristupa fragmetiranom spektru preko uskih kanala.

Ključne reči: beli prostor, nelicencirani pristup, uski kanali

New Technologies for Unlicenced Access to White Spaces

Božidar Radunović, Microsoft Research, Cambridge, UK

*http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/

ABSTRACT

A large increase in the number of mobile phone users and the proliferation of smartphones and various applications which generate significant network traffic lead to an increased demand for wireless network resources for mobile and wireless communications. One of the most interesting means of providing these resources is the reallocation of the analog television spectrum. By switching over from analog to digital TV broadcasting, some national regulators freed a significant frequency band which is now being allocated for other purposes. This frequency band, known as white spaces, is particularly attractive due to the fact that lower frequencies enable excellent signal propagation and good coverage. The topic of this paper is a new approach to accessing the fragmented spectrum over narrow channels.

Key words: white spaces, nonlicenced access, narrow channels

1. UVOD

Veliki porast broja korisnika mobilne telefonije sa jedne strane, kao i brz razvoj pametnih telefona i raznovrsnih aplikacija koje generišu veliki mrežni saobraćaj (poput videa i VoIP-a), doveli su do značajnog povećanja potreba za bežičnim mrežnim resursima u mobilnim i bežičnim komunikacijama [1] [2].

Jedan pravac razvoja bežičnih tehnologija, u cilju odgovora na zahteve tržišta, su nove generacije mobilne telefonije (3G, 4G). Drugi pravac su nelicencirane bežične mreže. Najrasprostranjeniji primer nelicenciranih bežičnih mreža su lokalne bežične 802.11 mreže, takođe poznate i pod imenom WiFi mreže. Jednostavna i jeftina WiFi tehnologija dovela je do izuzetne rasprostranjenosti 802.11 standarda. Veliki broj mobilnih kompanija danas u svetu nudi WiFi kao komplementarnu uslugu svojim korisnicima u cilju poboljšanja mobilnog protoka u urbanim sredinama, [3] [2]. Mnogobrojni izveštaji predviđaju da će WiFi tehnologije biti najjeftiniji način na koji će se mobilnim mrežama budućnosti omogućiti da podrže sve veće zahteve korisnika [2] [3] [4].

U cilju daljeg povećanja mobilnog protoka, države i regulatori prave planove za efikasnu preraspodelu bežičnih resursa. Jedna ilustracija ovog trenda je nedavni dokument američke administracije, koja se obavezala da do 2015. godine oslobodi deo spektra širine 500 MHz i nameni ga za mobilnu telefoniju [5].

Jedan od trenutno najinteresantnijih slučajeva preraspodele spektra je preraspodela frekvencija analogne televizije. U okviru digitalne dividende, zatvaranjem analognih TV kanala i prelaskom na digitalnu televiziju, regulatori pojedinih zemalja su oslobodili značajan frekvencijski opseg koji se trenutno preraspodeljuje u druge svrhe. Taj deo spektra je poznat i pod imenom beli prostor (white spaces). Beli prostor je naročito atraktivan zbog niske frekvencije koja omogućava odličnu propagaciju signala i dobru pokrivenost.

Jedna od ideja je da se deo tog spektra nameni za nelicencirano korišćenje. Tu ideju je lansirala i usvojila američka regulatorna agencija FCC [6], a intenzivno je razmatraju i britanski regulator OFCOM [7], i regulatorna tela nekih drugih zemalja (Kanada [8], Brazil, Singapur). Trenutno se sa implementacijom nelicenciranog pristupa belom prostoru najdalje stiglo u Americi, gde je u toku sertifikacija komercijalnih uređaja za ovu namenu.

Nelicencirani pristup belom prostoru je pogodan za raznovrsne aplikacije. Jedan primer je širokopojasni pristup u slabo naseljenim regionima, gde cena drugih tehnologija (postavljanja kablova ili mobilne infrastrukture) nije ekonomski opravdana. Drugi primer je povećanje urbane pokrivenosti uz jeftin pristup internetu u urbanim sredinama (poput Wi-Fi offloada, [2] [3] [4]). Treći primer je komunikacija sa pametnim mašinama (machine to machine, M2M), poput čitanja strujomera, parking satova i sličnih uređaja. Ovaj tip aplikacije zahteva relativno mali protok, ali i pokrivanje velikog broja uređaja. Neke od novoosnovanih kompanija koji se bave razvojem ove tehnologije (npr. Neul) predviđaju da će ova tehnologija uskoro povezivati i do 50 milijardi pametnih mašina, od toga do milion mašina istovremeno [9]. Trenutno se u te svrhe koristi mobilna telefonija, ali ona zbog svoje cene nije idealna tehnologija za ovu namenu. Zbog svega navedenog, nelicencirani pristup belom prostoru je prepoznat kao potencijalno atraktivna tehnologija za ispunjavanje korisničkih potreba, a nedavna demonstracija nelicencirane upotrebe belog prostora na probnom testiranju u Kembridžu u Velikoj Britaniji [10], kao i na drugim lokacijama, pokazala je zainteresovanost industrije i regulatora za opisani način bežičnog umrežavanja.

Nelicencirani pristup belom prostoru donosi i nove tehničke probleme, koji moraju biti rešeni radi efikasne upotrebe i iskorišćenja ovog spektra. Jedan primer novih tehnologija su baze podataka iskorišćenosti spektra [11], koje omogućavaju da nelicencirani uređaji svojim radom ne ometaju postojeće (licencirane i nelicencirane) korisnike spektra, poput bežičnih mikrofona i preostalih, uglavnom lokalnih, analognih TV kanala. Američki regulator FCC je nedavno odobrio i prve komercijalne servise ovog tipa [12].

Tema ovog preglednog rada je nova tehnologija pristupa fragmetiranom spektru preko uskih kanala[13] (WiFi Over Narrow Channels, WiFi-NC). Ova tehnologija je namenjena efikasnom iskorišćenju fragmentiranog belog prostora, koegzistenciji uređaja različitog frekvencijskog opsega kao i generalnom povećanju efikasnosti nelicenciranog bežičnog mrežnog protokola.

2. PRISTUP BELOM PROSTORU PUTEM USKIH KANALA

Brz razvoj fizičkog nivoa radio uređaja u bežičnim komunikacijama i neophodnost bolje iskorišćenosti raspoloživog spektra dovode do teškoća pri prilagođavanju postojećih radio-arhitektura novim standardima. U ovom poglavlju je predstavljen predlog nove arhitekture radio-uređaja za pristup nelicenciranom spektru, uz ilustrovanje pogodnosti koje nova arhitektura pruža, na primerima rešavanja tri konkretna problema.

2.1. Arhitektura WiFi-NC

Konvencionalna arhitektura distribuirane radio-mreže može se opisati na sledeći način: svaki čvor mreže ima jedan radio-uređaj, koji u jednom trenutku šalje jedan paket ili ga prima od jednog čvora. U WiFi-NC arhitekturi, jedan fizički radio-uređaj je podeljen na više nezavisnih, virtuelnih radio-uređaja manjeg opsega. Svaki virtuelni radio-uređaj u jednom trenutku može da šalje ili prima jedan paket, tako da jedan čvor u istom trenutku može da komunicira sa više čvorova u paraleli. Širina virtuelnog kanala je prilagođena karakteristikama mreže i aplikacije. Jedan primer WiFi-NC arhitekture ilustrovan je na Slici 1. U ovom primeru, jedan čvor poseduje radio-uređaj opsega 20 MHz u konvencionalnoj arhitekturi. U WiFi-NC arhitekturi, taj radio uređaj je podeljen na 4 virtuelna radio-uređaja od kojih svaki koristi po 5 MHz.

Slika 1. Konvencionalna radio-arhitektura (levo): jedan radio-uređaj poseduje jedan fizički radio, kojim u jednom trenutku može da komunicira samo sa jednom destinacijom; WiFi-NC arhitektura (desno): jedan radio-uređaj poseduje jedan fizički radio koji je podeljen u nekoliko međusobno nezavisnih virtuelnih radio-uređaja, i svaki od njih može nezavisno da komunicira sa različitim destinacijama.

Pomenuta arhitektura u osnovi podseca na FDM (Frequency Division Multiplexing), sa ključnom razlikom da FDM dodeljuje različite frekvencije različitim čvorovima. U WiFi-NC jedan čvor može pristupiti svim raspoloživim kanalima u svakom trenutku. Takođe, ideja WiFi-NC je da kanali budu relativno malog opsega, tako da je neophodno efikasno izolovati virtuelne radio-uređaje na susednim kanalima, uz uske zaštitne pojaseve.

WiFi-NC je takođe sličan OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)sistemima. OFDMA sistemi omogućavaju jednom čvoru da komunicira sa različitim čvorovima koristeći različite tonove OFDM signala. Međutim, ortogonalnost tonova u OFDMA signalu je ostvarena preciznom sinhronizacijom među čvorovima. Ovo nije moguće u potpuno decentralizovanoj mreži[1]. Umesto toga, WiFi-NC predlaže kompleksniju arhitekturu fizičkog nivoa, ali koja omogućava potpunu nezavisnost čvorova u mreži. Izazovi efikasnog dizajna fizičkog nivoa WiFi-NC arhitekture će biti razmotreni na kraju ovog poglavlja.

2.2. Prednosti WiFi-NC dizajna u mrežnom okruženju

U ovom odeljku će biti prikazani primeri problema koji mogu biti razrešeni WiFi-NC arhitekturom, da bi se podstakao predloženi izbor dizajna mreže.

2.2.1. Podrška velikim brzinama prenosa

Nove tehnologije bežičnog prenosa podataka omogućavaju sve bržu komunikaciju. Primera radi, 802.11b standard je podržavao komunikaciju do 11 Mb/s, 802.11a/g podržava komunikaciju do 54 Mb/s, a novi MIMO standardi poput 802.11n i 802.11ac podržavaju brzine i do 1 Gb/s. Ključni problem decentralizovanih mreža je to što se dužina različitih servisnih delova poruke ne smanjuje istim tempom kojim se povećavaju brzine prenosa. Ovu činjenicu je najlakše ilustrovati na primeru slanja jednog paketa u WiFi mreži.

Pre slanja paketa svaki WiFi čvor mora da proceni zauzetost kanala po CSMA protokolu, što u proseku traje oko 100 µs. Ovo vreme je određeno rastojanjem između čvorova i vremenom koje je signalu potrebno da pređe put od jednog do drugog čvora u mreži, i teško ga je smanjiti. Takođe, preambula paketa koja služi za sinhronizaciju i procenu kanala traje oko 20 µs. Visoke brzine protoka zahtevaju preciznu sinhronizaciju i estimaciju kanala, te je teško smanjiti dužinu trajanja preambule. Konačno, svaki paket je praćen paketom potvrde (ACK), koji se šalje nižom brzinom, i traje dodatne 44 µs. Poređenja radi, prenos paketa standardne dužine od 1500 B na 54 Mb/s, što je najveća brzina široko rasprostranjenog 802.11a/g standarda, traje 224 µs. To znači da je efikasnost prenosa 60%, odnosno da na svake 224 µs prenosa podataka gubimo oko 170 µs na prenos servisnog dela poruke. Novi MIMO WiFi standard 802.11n dozvoljava brzine prenosa od 600 Mb/s, u kom slučaju prenos paketa od 1500 B traje oko 20 µs. Međutim, trajanje prenosa servisnog dela poruke kod 802.11n protokola je identično kao u slučaju 802.11a/g protokola, što znači da se na svakih 20 µs podataka gubi oko 170 µs na prenos servisnog dela poruke, te efikasnost mreže pada na oko 10%!

Ključni problem u ovom slučaju je to što je maksimalna veličina paketa na Internetu standardizovana na 1500 B. Ukoliko aplikacija kreira dovoljno protoka, moguće je agregiranje paketa, što pomaže povećanju efikasnosti mreže. Međutim, u velikom broju slučajeva aplikacije ne generišu dovoljno saobraćaja da bi omogućile efikasnu agregaciju. Na primer, klizajući prozor (sliding window) TCP protokola postepeno povećava protok aplikacije, pa veliki broj mrežnih upita, poput HTTP zahteva za manjim stranicama, tokom svog trajanja nema dovoljno paketa u opticaju da bi napravio njihovu efikasnu agregaciju. Takođe, VoIP saobraćaj se sastoji od još manjih paketa koje je nemoguće agregirati zbog osetljivosti na kašnjenje.

WiFi-NC rešava problem efikasnosti koristeći kanale manjeg opsega. Samim tim, prenos paketa će trajati duže, dok će servisni deo poruke ostati isti. U konkretnom primeru sa Slike 1, kad se na kanalu opsega 20 MHz koristi najviša raspoloživa brzina 802.11n protokola od 600 Mb/s, prenos paketa od 1500 B traje 20 µs. Koristeći istu modulaciju i kodiranje, prenos istog paketa na kanalu opsega 5 MHz traje 100 µs, čime se povećava efikasnost iskorišćenja kanala sa 10% na 37%, dakle skoro 4 puta.

WiFi-NC paralelizuje prenos paketa, i na taj način povećava efikasnost. Dok je klasična agregacija paketa moguća samo na jednom čvoru, WiFi-NC dozvoljava neku vrstu agregacije širom cele mreže. On omogućava većem broju čvorova da šalju pakete u istom trenutku, i time povećava mogućnost paralelnog prenosa i smanjenja servisnih delova poruke.

2.2.2. Koegzistencija kanala različitih opsega

Novi standardi bežičnih komunikacija povećavaju opsege kanala i na taj način dodatno povećavaju brzinu prenosa podataka. Standardni opseg kanala 802.11 uređaja je 20 MHz. Novi standardi, poput 802.11n, omogućavaju povezivanje više osnovnih kanala u jedan (channel bonding), i potencijalno mnogostruko povećavaju kapacitet prenosa.

Međutim, povezani kanali predstavljaju problem za mrežnu arhitekturu. Klasičan distribuirani CSMA protokol koji WiFi i druge nelicencirane tehnologije koriste za pristup mreži, zasniva se na mogućnosti čvorova da čuju i prepoznaju pakete koji se prenose. U slučaju mreže sa čvorovima različitih opsega kanala, čvorovi manjeg opsega nisu u mogućnosti da detektuju preambulu i prepoznaju pakete sa kanala većeg opsega (NAV vektore i sl.), što dovodi do pada efikasnosti protokola.

Slika 2. Problem izloženog čvora (levo). Čvorovi B i C naizmenično pristupaju svaki svom kanalu. Čvoru A je neophodno da oba kanala budu slobodna do bi počeo prenos, i on uopšte ne dobija priliku da pristupi kanalima. WiFi-NC (desno) rešava problem ugroženog čvora virtuelizujući jedan široki kanal u više kanala uskog opsega.

Drugi problem mreže sa heterogenim opsezima kanala je ugrožavanje čvorova šireg opsega nedodeljivanjem kanala. Princip CSMA protokola je da čvorovi osluškuju kanal i, kada osete da je slobodan, počinju sa prenosom paketa. Kada svi čvorovi koriste kanale iste širine, to dovodi do ravnomernog pristupa svih čvorova kanalu. U slučaju korišćenja kanala različitih opsega, dolazi do fenomena poznatog pod imenom „ugroženi čvor” (exposed terminal problem).

Problem je ilustrovan na Slici 2, na primeru tri čvora, A, B i C. Čvorovi B i C koriste susedne kanale 2 i 3, svaki od po 20 MHz. Čvor A koristi široki opseg od 80 MHz i koristi kanale od 1 do 4. Čvorovi B i C ne čuju jedan drugoga i konstantno pristupaju svojim kanalima. Čvor A čeka da oba kanala budu slobodna u isto vreme kako bi počeo prenos. To se, međutim, nikada ne dešava, jer čvorovi B i C, nesvesni prisustva čvora A, kontinualno i naizmenično pristupaju svojim kanalima.

Trenutni 802.11n standard taj problem rešava na jednostavan, ali neefikasan način. Ukoliko 802.11n čvorovi koriste kanale od 40 ili više MHz i detektuju prisustvo makar jednog čvora starije generacije, automatski se prebacuju u stariji režim rada i koriste kanale od 20 MHz.

WiFi-NC rešava problem koegzistencije razbijajući jedan veliki kanal na nekoliko užih kanala. Virtuelizacijom fizičkog nivoa, novonastali uski kanali su međusobno nezavisni. Svaki čvor se nezavisno takmiči za pristup svom kanalu, i dobija ravnopravni deo. Na primeru sa Slike 2, desno, čvor A dobija pola vremena na kanalima 2 i 3, i celokupan pristup kanalima 1 i 4. Na taj način su svi resursi efikasno iskorišćeni, i svaki uski kanal pojedinačno se ravnomerno dodeljuje zainteresovanim čvorovima.

2.2.3. Pristup fragmentiranom frekvencijskom spektru

Kao što je bilo reči u uvodu, dodatni problem dizajniranja mrežne arhitekture predstavlja fragmentiranost raspoloživog spektra. U klasičnoj arhitekturi, svaki čvor mora da izabere svoj frekvencijski opseg. Taj opseg mora da bude kontinualan i bez primarnih korisnika. U slučaju belog prostora, slobodni TV kanali su širine 6-8 MHz. Ukoliko postoji nekoliko slobodnih TV kanala, međusobno razdvojenih korišćenim TV frekvencijama, svaki čvor mora da se odluči samo za jedan slobodan kanal. Ovo rešenje je vrlo neefikasno ukoliko čvorovi sadrže širokopojasne radio-uređaje (npr. opsega 20 i više MHz), jer mogu da koriste samo jedan od nekolicine potencijalno raspoloživih kanala. Takođe, ukoliko se više čvorova takmiči za pristup nekolicini slobodnih kanala, veoma je teško napraviti decentralizovani protokol za ravnopravnu raspodelu čvorova po kanalima u kojoj bi svaki čvor dobio isti kapacitet pristupa.

Slika 3. Interferencija između kanala u mrežnom okruženju. Da bi ostvario potpunu nezavisnost susednih kanala, čvor mora biti u mogućnosti da prima od veoma udaljenog čvora u jednom kanalu i da u isto vreme šalje paket u drugom kanalu.

Rešenje ovog problema je takođe jednostavno ako se primeni WiFi-NC arhitektura. Svaki čvor potpuno nezavisno pristupa svakom raspoloživom kanalu, i na svakom kanalu dobija ravnopravni deo vremena. Takođe, pošto su kanali nezavisni, čvor može jednostavno da isključi one kanale koji pripadaju primarnim korisnicima, a da koristi sve slobodne kanale čak iako nisu raspoloživi u kontinualnom opsegu.

2.3. Izazovi implementacije WiFi-NC arhitekture

Prethodni primeri ilustruju efikasnost i jednostavnost mrežne arhitekture WiFi-NC sistema. Mrežni protokol WiFi-NC sistema je znatno jednostavniji, efikasniji i ravnopravniji nego konvencionalni sistemi zasnovani na standardnoj arhitekturi fizičkog sloja. No, cena jednostavnosti mrežnog nivoa je plaćena povećanom kompleksnošću fizičkog nivoa. Fizički nivo WiFi-NC arhitekture zahteva kompletnu nezavisnost i izolovanost susednih kanala. Da bi arhitektura bila efikasna, neophodno je uspostaviti relativno uske zaštitne pojaseve, što povećava kompleksnost implementacije filtera. Takođe, naš zahtev za odsustvom globalne sinhronizacije onemogućuje korišćenje ortogonalnih šema modulacije, poput OFDM i OFDMA.

Kompleksnost izolacije kanala je naročito izražena u mrežnom okruženju. Da bi ostvario punu izolaciju kanala sa aspekta mrežnog nivoa, jedan čvor mora da bude u mogućnosti da istovremeno šalje paket i prima drugi paket od udaljenog čvora. Ovaj scenario je ilustrovan na Slici 3. U konkretnom primeru, čvor šalje pakete u plavom i ljubičastom kanalu, a prima paket u zelenom kanalu. Prikazana spektralna maska plavog i ljubičastog kanala je ilustracija standardne OFDM spektralne maske. Kao sto se vidi na slici, signali plavog i ljubičastog kanala su, iako filtrirani, mnogostruko jači od signala zelenog kanala. Da bi se zeleni kanal u potpunosti izolovao od plavog i ljubičastog, neophodno je dodatno filtrirati 60 dB snage susednih kanala.

WiFi-NC arhitektura predlaže rešavanje ovog problema u digitalnom domenu. Ideja je da se na prijemniku i predajniku implementiraju digitalni filtri sa uskim zaštitnim opsegom od 100 KHz (da bi iskorišćenost spektra bila velika) i filtracijom od -60 dB van zaštitnog spektra. Digitalna implementacija omogućava veću fleksibilnost i lakoću implementacije. Primena ovako oštrih filtara u digitalnom domenu takođe zahteva A/D i D/A konverziju sa više bita preciznosti.

Da bi se procenila kompleksnost WiFi-NC arhitekture, implementirana je u softverski definisanom radio-prototipu (SDR). Naša platforma je Lyrtech SDR SFF radio-platforma, sa programabilnim FPGA i DSP procesorom. Programabilni radio-modul pristupa frekvencijama od 360-960 MHz, a nominalni opseg kanala je 10 MHz. D/A konvertor je 16-bitni a A/D konvertor je 14-bitni. Na pomenutom hardveru smo implementirali dva virtuelna kanala od po 5 MHz koristeći digitalne eliptičke filtre. Performanse filtara su prikazane na Slici 4. Kao što se vidi sa Slike 4, konkretna implementacija zadovoljava uslove filtriranja neophodne da se uspostavi potpuna nezavisnost susednih virtuelnih kanala čak i u uslovima prijema i slanja opisanim na Slici 3.

Slika 4. Performanse eliptičnog filtra implementiranog u WiFi-NC.

Uz izazove oštrog i efikasnog filtriranja, fizički nivo WiFi-NC postavlja i druge izazove, poput efikasnog eliminisanja impulsnog odziva gorepomenutog filtra na prijemniku, efikasno detektovanje paketa u kanalu, i slično. Način rešavanja ovih problema, detaljan opis i analiza WiFi-NC sistema, kao i evaluacija performansi, dati su u [13].

Interesantno je još napomenuti da postoje i alternativni načini implementacije WiFi-NC arhitekture koji koriste ideje eliminacije sopstvene interferencije. Eliminacija sopstvene interferencije u analognom domenu, opisana u [14] [15], omogućava efikasnu implementaciju slanja i primanja u susednim kanalima i dodatno smanjuje neophodnu preciznost A/D i D/A konvertora. I ova mogućnost je opisana u [13].

Iz prethodne diskusije zaključujemo da implementacija WiFi-NC zahteva dodatnu kompleksnost fizičkog nivoa. Tehnikama i rešenjima opisanim u [13] moguće je pojednostaviti dizajn i veći deo kompleksnosti dizajna prebaciti u digitalni domen. I pored toga, predložena arhitektura je kompleksnija i skuplja od konvencionalne OFDM arhitekture primenjene u WiFi i drugim decentralizovanim mrežama.

Međutim, glavni argument u korist WiFi-NC arhitekture je veoma uprošćeni dizajn mreže. Jednostavni mrežni protokol kompenzuje kompleksnost fizičkog nivoa, a takođe omogućava i bolju iskorišćenost raspoloživog spektra, što su, u trenutnim uslovima sve većeg korišćenja mobilnih i bežičnih komunikacija i sve većeg manjka raspoloživog spektra, ključne prednosti WiFi-NC arhitekture.

3. ZAKLJUČAK

U ovom radu su prikazani neki od novih trendova u razvoju politike efikasnog pristupa bežičnom spektru, kao i neki od istraživačkih problema koji su nastali iz ove problematike. Konkretno, usredsredili smo se na problem efikasnog pristupa nelicenciranom i fragmentiranom spektru od strane uređaja raznovrsnih frekvencijskih opsega. Predstavljena je nova tehnologija, pod imenom WiFi-NC, koja omogućava efikasniju iskorišćenost raspoloživih resursa po cenu nešto komplikovanijeg dizajna fizičkog nivoa. S obzirom na sve veću ograničenost slobodnih bežičnih resursa, očekuje se da će arhitekture poput WiFi-NC-ja igrati veliku ulogu u dizajnu nelicenciranih bežičnih mreža budućnosti.

Literatura

[1] N. Wood, “Mobile data traffic growth 10 times faster than fixed over next five years – Nokia Siemens,” Total Telecom, 9 September 2009. [Online]. Available: http://www.totaltele.com/view.aspx?ID=448681.

[2] M. Reardon, “Wi-Fi rides to wireless networks' rescue,” C Net, 2 Feb 2010. [Online]. Available: http://news.cnet.com/8301-30686_3-10451819-266.html.

[3] S. Higginbotham, “Wi-Fi: It’s the other cell network,” July 2011. [Online]. Available: http://gigaom.com/broadband/wi-fi-its-the-other-cell-network/.

[4] K. Fitchard, “Interview: Ericsson CEO on the rise of the HetNet,” GigaOm, 25 Apr. 2012. [Online]. Available: http://gigaom.com/broadband/what-is-hetnet-ericsson-vestberg/.

[5] Executive Office of the President Council of Economic Advisers, “The Economic Benefits of New Spectrum for Wireless Broadband,” White House, 2012.

[6] FCC, “Second order, FCC 10-174,” 2010.

[7] MocoNews.net, “UK Gives Green Light To Fast Wireless Broadband Service, Free To All Comers,” Sept. 2011. [Online]. Available: http://moconews.net/article/419-uk-to-clear-up-broadband-traffic-with-europes-first-white-space-service/.

[8] Industry Canada, “Consultation on a Policy and Technical Framework for the Use of Non-Broadcasting Applications in the Television Broadcasting Bands Below 698 MHz,” 2011.

[9] Neul, “Neul Technology,” [Online]. Available: http://www.neul.com/technology.php.

[10] J. Jones, “Cambridge White Space Trial - A Success,” BusinessWeekly, 25 Apr. 2012. [Online]. Available: http://www.businessweekly.co.uk/hi-tech/13960-cambridge-white-space-trial-a-success.

[11] Rohan Murty, Ranveer Chandra, Thomas Moscibroda, and Paramvir Bahl, “SenseLess: A Database-Driven White Spaces Network,” in DySpan, 2011.

[12] Wireless Innovation Alliance, “FCC Chair Announces Approval of Spectrum Bridge as White Spaces Database Provider,” Dec. 2011. [Online]. Available: http://www.wirelessinnovationalliance.org/index.cfm?objectid=77F47E43-2CDA-11E1-B23A000C296BA163.

[13] Krishna Chintalapudi, Bozidar Radunovic, Vlad Balan, Michael Buettner, Vishnu Navda, Ramachandran Ramjee, and Srinivas Yerramalli, “WiFi-NC: WiFi Over Narrow Channels,” in NSDI, 2012.

[14] B. Radunovic, D. Gunawardena, P. Key, A. Proutiere, N. Singh, V. Balan, and G. Dejean, “Rethinking indoor wireless mesh design: Low power, low frequency, full-duplex,” in WiMesh, 2010.

[15] J. I. Choi, M. Jain, K. Srinivasan, P. Levis, and S. Katti, “Achieving single channel, full duplex wireless communication,” in Mobicom, 2010.

[16] Kun Tan, Ji Fang, Yuanyang Zhang, Shouyuan Chen, Lixin Shi, Jiansong Zhang, and Yongguang Zhang, “Fine Grained Channel Access in Wireless LAN,” in Sigcomm, 2010.

Autor

Božidar Radunović je istraživac u grupi za mreže, ekonomiju i algoritme u istraživackom centru Majkrosofta u Kembridžu, Velika Britanija. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu a doktorirao na EPF u Lozani, Švajcarska. Proveo je godinu dana kao post-doktorand na ENS u Parizu. Bavi se istraživanjem u oblasti dizajna i evaluacije kompjuterskih sistema i algoritama, sa posebnim interesovanjem za bežične mreže i algoritme za obradu velikih količina podataka. Više informacija možete naći na adresi http://research.microsoft.com/en-us/people/bozidar/