Texaanse vinding moet snelheid mobiele netwerken verdubbelen

Een vinding van medewerkers van de Amerikaanse Rice University moet de snelheid en capaciteit van mobiele netwerken flink verhogen. De wetenschappers kunnen hardware laten up- en downloaden op dezelfde netwerkfrequentie.

De technologie, die 'full duplex' wordt genoemd, maakt het mogelijk om twee keer zo veel data over dezelfde frequentie te laten lopen dan tot dusver mogelijk is. Daardoor kunnen up- en downloaden twee keer zo snel worden of kan de capaciteit worden verdubbeld zonder iets te doen aan zendmasten. De technologie zou geen nieuwe hardware in tablets en smartphones vereisen.

De technologie werkt volgens de onderzoekers door te voorkomen dat hardware de data die het zelf uitzendt ook op de eigen antenne kan ontvangen. Daardoor vangt de antenne alleen data op die door de zendmast wordt verzonden, waardoor de telefoon of tablet tegelijk data kan zenden en ontvangen. Nu kan dat niet; over het algemeen gebeurt het zenden en ontvangen van data op verschillende frequenties, om te voorkomen dat de beide signalen elkaar storen.

In de Texaanse vinding storen de signalen elkaar niet, omdat de telefoon of tablet twee signalen verstuurt, waarvan een bedoeld is om de antenne van de telefoon of tablet het eigen signaal te laten wegfilteren. De onderzoekers gebruiken de analogie van twee mensen die in een straat naar elkaar schreeuwen; als wordt voorkomen dat de personen zichzelf horen, kunnen ze elkaar verstaan.

De technologie is nog niet direct bruikbaar; de onderzoekers verwachten dat full duplex pas toegepast gaat worden in 4,5G- of 5G-netwerken. Dergelijke netwerken bestaan nog niet en worden ook in de komende jaren nog niet uitgerold. Wel heeft de vinding de interesse van veel providers gewekt, claimt Rice.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (58)

[KompjoeFriek]

Voor wifi hebben deze jongens hetzelfde principe dat al eerder werkend gedemonstreerd. Is 3(4/5)G zo anders?

[Marcelloz]

Dus, in plaats van 1 antenne hebben ze verzonnen om er 2 te gebruiken...

Ook mooie contradictie: aan de ene kant "Draait op bestaande hardware" , daaronder staat dat het pas in "in 4,5G of 5G netwerken toegepast gaat worden".

Het verhaal klopt niet helemaal...

[eh, hoezo ongewenst??]

[Reactie gewijzigd door Marcelloz op 23 juli 2024 05:21]

[Verwijderd]

Nee, in theorie heb je gelijk. Er wordt inderdaad MIMO toegepast. Het is een nieuwe toepassing van MIMO technologie volgens mij.

edit: verhip het is inderdaad MIMO technologie!

"We repurposed antenna technology called MIMO, which are common in today's devices," Sabharwal said. "MIMO stands for 'multiple-input multiple-output' and it uses several antennas to improve overall performance. We took advantage of the multiple antennas for our full-duplex scheme, which is the main reason why all wireless carriers are very comfortable with our technology."

bron: http://www.media.rice.edu...&ID=16122&SnID=2002884929

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 05:21]

[Mellow Jack]

Zoals ik het lees is het dus wel mogelijk om het 3G netwerk te verbeteren zonder echt over te moeten stappen op 4G (ze zeggen alleen dat het rond die tijd in de markt kan komen, niet dat het niet mogelijk is op 3G). Ik zeg dus nog steeds, ga nou eens flink onderzoeken hoe de capaciteit van 3G verbetert kan worden... Niemand heeft de extra snelheid nodig maar een stabielere verbinding is wel handig (en meerdere mensen op 1 paal)

[mrdemc]

Zou dat betekenen dat de providers in Nederland nu niet hoeven te investeren in nieuwe hardware voor het verhogen van de netwerkcapaciteit, en dat de kosten van het mobiel internet weer omlaag kunnen omdat de capaciteit nu wordt verdubbeld bij dezelfde snelheid (welke ze dus kunnen knijpen in dit geval)?
Waarschijnlijk niet he. En dat het alleen mogelijk is bij 4G of 5G netwerken zou betekenen dat er dus wel nieuwe hardware nodig is.. Als het ook bij 3G toepasbaar is dan zou ik zeggen: Waar wachten al die providers op?

[Mellow Jack]

Daarom lees jij het anders dan ik het doe Ja dr is andere hardware voor nodig. Dus ja ze moeten blijven investeren. ALLEEN nergens in het bericht staat dat het alleen mogelijk is bij 4,5G nee dr staat letterlijk dat het pas in gebruik genomen gaat worden bij 4,5G. Ik wil dus wel eens zien wat het verschil is tussen het upgraden naar 4 of 5G en het verbeteren van 3G zodat je meer mensen op een mast kan krijgen (en die een stabielere verbinding kan geven.) Iets wat je moet onthouden is dat de ontwikkeling van 3 naar 4 en 5G voor ongeveer de helft aangedreven wordt door commerciële afwegingen... Ze denken (en mogelijk dat ze gelijk hebben) dat mensen er vanuit gaan dat ze bij een snellere verbinding ook nog eens een stabielere verbinding hebben. Ik kwam laatst mensen tegen die de snelste verbinding hebben... Ze zaten helemaal op te scheppen totdat ik ze heb gevraagd of ze de gemiddelde snelheid willen monitoren, toen kwamen we er achter dat ze gemiddeld gelijkwaardige snelheid hadden dan de 3e persoon (met tragere 3G verbinding) en ook nog eens verbluffende vaak op 2G zaken (met een gebrek aan capaciteit op het 3G net). Uiteindelijk heeft het voor die personen dus helemaal geen nut gehad. Wat willen die personen? Die willen de volledige tijd hun snelheid behalen... Ze willen niet nog sneller want dat heeft geen nut (youtube werkt al prima)... Oke het is uit de ogen van wat vrienden van mij beschreven maar het is wel een kwestie waar ik al een tijdje over na aan het denken ben

[mrdemc]

Ik lees het niet anders dan jij het doet hoor, heb het alleen verkeerd verwoord lees ik nu. Ik bedoel meer dat de bedrijven het waarschijnlijk niet zullen gebruiken omdat ze dan niet meer de grote aantallen winst boeken die ze nu wel aan zien komen. Ondanks dat het de reden van hun prijsverhogen die ze hebben opgegeven ontkrachtigd.
Want je hebt inderdaad gelijk, een hogere snelheid betekent zelfs vaak dat de stabiliteit minder wordt! En een verhoging van de capaciteit zou in dit geval een geweldige upgrade zijn van het bestaande netwerk zoals deze nu is.

[Kosty]

Er staat dat er men met de antennes die in mobieltjes zitten nu op dezelfde frequentie kan sturen en ontvangen, waar je anders moet ontvangen op de ene frequentie en moet ontvangen op de andere. Je hebt nu voor elke frequentie (=input of output) dus een antenne nodig.
Aangezien er in de hedendaagse mobieltjes etc. 2 antennes aanwezig zijn, kan je die met deze nieuwe technologie _beide antennes_ gebruiken om te zenden én te ontvangen, bijgevolg aan dubbele snelheid.

[Reactie gewijzigd door Kosty op 23 juli 2024 05:21]

[High-Voltage2]

Damn dude, wat een onzin... Een GSM heeft voor cell transmissie maar één antenne. Daarop wordt zowel gezonden als ontvangen én die antenne dient in de meeste gevallen ook nog eens voor de verschillende frequentiebanden. Meerdere antenne's in een GSM is voor bijvoorbeeld Wifi en Bluetooth. Maar het echte GSM/3G gebeuren is meestal maar één antenne.

[TDeK]

Ja, want ze maken hier (zover ik het snap) gebruik van een 'anti-signaal' om het eigen signaal op te heffen. Beetje zoals anti-geluid ook werkt, alleen heeft de 2e antenne hier waarschijnlijk een veel lager vermogen dan de echt zendende antenne, omdat alleen binnen de telefoon het signaal moet worden opgeheven.
Dit lijkt erg op een bericht van een uitvinding van een aantal studenten. Zij hadden een wifi accesspoint gebouwd met twee zendende antennes en één ontvangende, waarbij de zendende antenne's precies even ver links en rechts van de ontvangende antenne stonden. Daardoor was op de plek van de ontvangende antenne de storing van de zendende antenne's volledig opgeheven. Hierdoor kan de doorvoersnelheid 2x zo snel worden.

[Finraziel]

Nee, er is nog steeds maar 1 antenne, maar er wordt een signaal meegezonden waardoor (blijkbaar) het volledige eigen signaal weggefilterd kan worden uit het ontvangen signaal, waardoor je dus hetzelfde signaal overhoudt als wanneer je zelf niet gezonden zou hebben.
Hoe ze dat precies willen doen zonder de hardware in tablets/mobieltjes te eisen, geen idee, ik vraag me af of dat niet misschien een beetje verkeerd verwoord is. Misschien wordt er bedoeld dat er geen extra hardware vereist is, je moet immers natuurlijk wel de chipjes die verantwoordelijk zijn voor de radiocommunicatie voorzien van deze functionaliteit, lijkt me niet dat je dat in software kunt doen.

edit: Trouwens, 2 antennes zou ook helemaal niet helpen. Antennes in mobieltjes zijn immers omnidirectioneel en moeten dat ook zijn omdat de mast in elke richting kan staan. Als je dus twee antennes hebt, dan straalt de verzendende ook automatisch naar de ontvangende en hou je exact hetzelfde probleem.

[Reactie gewijzigd door Finraziel op 23 juli 2024 05:21]

[Verwijderd]

Deze technology vereist meer dan 1 antenne. De manier waarop het werkt is dat men de phases van de signalen in de antennes zo kiest dat wanneer de signalen zoals terug opgevangen door de antennas bij elkaar optelt, deze elkaar zoveel mogelijk opheffen.
Met 1 antenne is deze techniek niet mogelijk.Er staat ook gewoon in het bron artikel dat ze een extra antenna gebruiken.
Normaal gezien levert dit maar zo'n 30 dB op terwijl er meer dan 100 dB nodig is en worden er een aantal andere methodes zoals analoge en digitale canceling bovenop gegooid om in de richting van die vereiste interferentie onderdrukking te komen. Wat men hier precies doet is niet uit het artikel op te maken.

Volgens de gelinkte Asilomar-2009 publicatie gaat het om APs met antennas op 20cm afstand en gebruikt men inderdaad de bekende combinatie van analoge and digitale cancellation. Men komt dan uit op zo'n 80 dB. Voor WiFi kan dit genoeg zijn, omdat de ontvangst sterkte veelal redelijk hoog is (vergeleken met het signaal van mobiele netwerken)

Een telefoon heeft een veel kleinere antenne afstand, het near-field magnetisch veld is dynamischer en de scattering waarschijnlijk een stuk erger zodat het cancelen ook een stuk lastiger wordt. Met andere woorden, dit is de state of the art, maar de suggestie dat dit in telefoons toegepast kan worden voor het mobiele network interface is een beetje ver gezocht. Daarvoor zal er nog heel veel moeten gebeuren.

Goeie PR, dat wel.

[Verwijderd]

In het filmpje zie je twee antennes aan weerszijden van de laptop. Er wordt wel degelijk MIMO toegepast.

[ASS-Ware]

Nee, er is nog steeds maar 1 antenne, maar er wordt een signaal meegezonden waardoor (blijkbaar) het volledige eigen signaal weggefilterd kan worden uit het ontvangen signaal, waardoor je dus hetzelfde signaal overhoudt als wanneer je zelf niet gezonden zou hebben.
Hoe ze dat precies willen doen zonder de hardware in tablets/mobieltjes te eisen, geen idee

Dat is beschreven, de tablets en mobieltjes zenden en ontvangen op verschillende frequenties.

[Kosty]

Geen 2 antennes, maar wél 2 signalen.
Het voordeel daarvan is dus dat het louter softwarematig is (aan de mast en op je mobiel een kleine aanpassing doen) en als het echt zo goed werkt als men beweert, dan is het dat voldoende.

Ik vind het wel opmerkelijk dat hier nog niemand eerder was opgekomen... dit zijn toch helemaal geen nieuwe technieken? Worden zo'n dingen niet voorzien bij het ontwerpen van antennes voor mobiel internet (zoals je dat ook hebt bij NICs voor bv. computers) ?

[Jaco69]

Het is niet gedaan omdat het te duur is. Op GSM wordt niet alleen op verschillende frequenties ontvangen en verzonden. Dit wordt ook niet tegelijkertijd gedaan. Dus of zenden of ontvangen. Hierdoor is het mobieltje goedkoper.
Voor UMTS was dit nog steeds het geval dacht ik.

[Xantert]

Heb je het artikel goed gelezen of was je erg gebrand op je first post?

"De technologie werkt volgens de onderzoekers door te voorkomen dat hardware de data die het zelf uitzendt ook op de eigen antenne kan ontvangen. Daardoor vangt de antenne alleen data op die door de zendmast wordt verzonden, waardoor de telefoon of tablet tegelijk data kan zenden en ontvangen."

Waar haal jij die tweede antenne vandaan?

Door zowel de recieve als de transmit over 1 freq. over 1 antenne te laten lopen hou je dus 1 freq. over voor andere doeleindes, bijv dubbele datastroom.

Om de filtering techniek verder uit te werken e.d. is de verwachting dat deze pas in 4.5G/ 5G hardware verwerkt zal worden.

Of had jij gedacht dat iedereen even een update van zijn drivertje zou krijgen en klaar is kees?

[Jaco69]

Het kan niet in bestaande netwerken toegepast worden omdat er op die netwerken al mobieltjes bestaan zonder deze technologie en die moeten blijven werken.

[.oisyn]

Daardoor kunnen up- en downloaden twee keer zo snel worden

Wat is dat nou voor een rare redenatie. Up- of downloaden wordt helemaal niet 2x zo snel binnen hetzelfde kanaal. Waar het waarschijnlijk om gaat is dat je telefoon nu 2 frequenties gebruikt, waarvan een om te downloaden en de ander om te uploaden, en hij na het toepassen van deze techniek de download en de upload over beide frequenties kan laten gaan, en dus gebruikt je telefoon 2 verschillende frequenties om data te kunnen uploaden en downloaden. Maar je kunt met de huidige techniek in feite ook wel een extra download of uploadfrequentie toevoegen om het 2x zo snel te laten gaan.

Het zal in de praktijk vooral uitkomen op een capaciteitsverbetering. Waar de zendmast eerst nog 2 frequenties per mobiel nodig had, heeft hij er nu nog maar 1 nodig, wat betekent dat hij 2x zoveel mobieltjes kan servicen.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 05:21]

[roelof.zijlstra]

Het is vrij simpel.

Wanneer een zender zichzelf ontvangt gebruikt een signaal dus twee keer dezelfde bandbreedte. 1x up en 1x down. (+ collision control etc.)

Filter het ontvangen signaal eruit et voila, je hebt de download bandbreedte beschikbaar voor een ander te ontvangen signaal van zeg, een telefoon.

Doe deze filtering aan beide kanten, dus mast en telefoon, et voila. Alle backtalk ruis uit de communicatie, en effectief dubbele bandbreedte beschikbaar.

Edit: Werkt blijkbaar op basis van interferentie. Hetzelfde signaal wordt twee keer uitgezonden, waarschijnlijk met verschillende polariteit, waardoor de ontvangst antenne het door de telefoon eigen verzonden signaal niet opvangt.

[Reactie gewijzigd door roelof.zijlstra op 23 juli 2024 05:21]

[.oisyn]

Wanneer een zender zichzelf ontvangt gebruikt een signaal dus twee keer dezelfde bandbreedte. 1x up en 1x down. (+ collision control etc.)

Aan totale throughput ja. Maar het is echt niet zo dat de bandbreedte over 1 frequentie in 1 richting verdubbelt, maar dat lijkt het artikel wel te suggereren. Want nu is het simpelweg zo dat je toestel helemaal niet luistert naar de frequentie waarop hij verzendt, en niet verzendt op de frequentie waarop hij luistert.

Edit: Werkt blijkbaar op basis van interferentie. Hetzelfde signaal wordt twee keer uitgezonden, waarschijnlijk met verschillende polariteit, waardoor de ontvangst antenne het door de telefoon eigen verzonden signaal niet opvangt.

Polarisatie werkt wat lastig voor radiosignalen die met dergelijke antennes worden geproduceerd. In feite gebruiken ze gewoon twee antennes die beide verzenden, maar er zit een faseverschil in wat ze zenden. Hierdoor is de som van beide signalen op de plek van de ontvangende antenne nihiel, waardoor je het niet meer hoort. Dit is vergelijkbaar met geluid.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 05:21]

[Sleepkever]

In theorie wel, in de praktijk niet omdat de bandbreedte beperkt is en providers zich moeten houden aan het beperkte frequentiegebied wat ze toegewezen krijgen. In theorie kan deze techniek het inderdaad 2x zo snel maken omdat je nu als enkel persoon misschien meer toegewezen kan krijgen zonder dat je iedereen op dezelfde cell node weggedrukt wordt door jou.

[- peter -]

Het is ook erg leuk om te horen in de video dat dit ook op Wifi kan toegepast worden. Dat betekent dus dat je netwerk thuis ook 2x max zo snel kan worden. Leuke en intelligente vinding!

[Verwijderd]

Lol de return packets die je verstuurd om te kunnen downloaden zijn niet echt een groot deel van je bandbreedte. Een verdubbeling ontstaat echt niet op 802.11BGNA , alleen full duplex. Return packets zijn een ministream.

[Rex]

Ik begrijp het niet dan. Je krijgt dan toch gewoon het dubbele aan bandbreedte beschikbaar? Tuurlijk is het wel zo dat je daar niks aan hebt als je internet maar 100 mbit is en de routers nu al 1 Gbps aankunnen, maar intern op je netwerk kun je hierdoor wel 2x zo snel streamen (toch?). Dit biedt dan mogelijkheden voor het streamen van HD videos van je PC naar je TV's zonder onderbrekingen.

[Nactive]

Maar indien je zendt op dezelfde frequentie als je op ontvangt, krijg je dan geen interferentie ?

[michielg]

In de Texaanse vinding storen de signalen elkaar niet, omdat de telefoon of tablet twee signalen verstuurt, waarvan een bedoeld is om de antenne van de telefoon of tablet het eigen signaal te laten wegfilteren.

[ronh]

De snelheid zal nooit 2x zo snel gaan.
Je kunt nu tegelijk zenden én ontvangen.
Maar de upload en de download zijn natuurlijk 2 compleet verschillende dingen.
Het zal wel wat sneller gaan, maar niet veel sneller.

Men kan alleen een check terugsturen terwijl men doorgaat met ontvangen of verzenden.

[dcm360]

Op dit moment gebruik je 2 frequenties: 1 om te zenden en 1 om te ontvangen. Met deze techniek kan beiden op 1 frequentie, dus 1 van de 2 frequenties blijft nu ongebruikt. Deze kan je uiteraard weer gewoon inzetten met deze zelfde techniek waardoor je 2 keer zoveel verbindingen kan opzetten.

[desertxeagle]

Deze techniek word al 20 jaar toegepast in analoge modems:

Echo control on voice-frequency data calls that use dial-up modems may cause data corruption. Some telephone devices disable echo suppression or echo cancellation when they detect the 2100 or 2225 Hz "answer" tones associated with such calls, in accordance with ITU-T recommendation G.164 or G.165.

In the 1990s most echo cancellation was done inside modems of type v.32 and later. In voiceband modems this allowed using the same frequencies in both directions simultaneously, greatly increasing the data rate. As part of connection negotiation, each modem sent line probe signals, measured the echoes, and set up its delay lines. Echoes in this case did not include long echoes caused by acoustic coupling, but did include short echoes caused by impedance mismatches in the 2-wire local loop to the telephone exchange.

http://en.wikipedia.org/wiki/Echo_cancellation

[Carbon]

Deze techniek word al 20 jaar toegepast in analoge modems:

Het principe is zo oud als de telefoon!
De vorkschakeling bij een telefoon doet namelijk exact hetzelfde.

Het vernieuwende is ook niet het idee maar de implementatie en dat staat ook duidelijk in het originele artikel.

[kevinwalter]

Jammer dat ze dit niet voor 3g netwerken doen. Zitten momenteel toch de meeste mensen op. Ook omdat er geen nieuwe hardware voor nodig is support elke 3g telefoon dit.

[Reactie gewijzigd door kevinwalter op 23 juli 2024 05:21]

[ZpAz]

Er zijn hardware aanpassingen voor zowel de telefoon als bij de zendmast nodig. 3G is op zijn retour, dus om daar dan in te investeren.

[Verwijderd]

Er zijn geen hardwareaanpassingen nodig. Slechts een firmwareupdate

[kevinwalter]

De technologie zou geen nieuwe hardware in tablets en smartphones vereisen.

[Mystery1976]

We hebben in eerste instantie geen snellere verbindingen nodig, laat ze eerst maar eens een toko oprichten welke echt onbeperkt internet kan leveren !!

[arjankoole]

We hebben in eerste instantie geen snellere verbindingen nodig, laat ze eerst maar eens een toko oprichten welke echt onbeperkt internet kan leveren !!

Dit levert grotere capaciteit op, wat betekend dat telco's hun mobiele netwerken tegen lagere kosten kunnen uitrollen. Als de kosten laag genoeg worden, en de capaciteit groot genoeg, kunnen ze ook ongelimiteerd internet weer aanbieden, net zoals dat nu op vaste verbindingen al het geval is.

Alhoewel ik van mening blijf dat voor mobiel het belachelijk is dat je gigabytes per maand verstookt, maar goed, dat zal ik wel zijn. <ouwe zeur modus />

[Verwijderd]

Die netwerkkosten zijn niet zo interessant, veel erger is het wegvallen van het klanten kunnen aanrekenen van normale mobile gesprekken (omdat ze gebruik maken van IP telefonie), om dat te compenseren ga je geen ongelimiteerd internet aanbieden, en ga je mobiele klanten dwars zitten met DPI en applicaties (die gewonen GSM telefonie kunnen omzeilen) blokkeren etc.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 05:21]

[Vos021]

Op het moment zitten de telco's qua (totale) bandbreedte ruim in hun jasje. Maar de huidige hardware kan het grote aantal sessies per device niet aan. (elke app. zet z'n eigen verbinding op).

[ATS]

Ofwel: een volgende generatie protocol moet die verschillende sessies gaan bundelen in een soort VPN? Of zie je daar een andere oplossing voor?

[michielg]

op het moment dat de capaciteit van draadloos internet verdubbeld zal onbeperkt internet weer tot de mogelijkheden behoren lijkt me. Zoals het artikel al vermeld, kan er gekozen worden voor of sneller internet, of een verdubbeling van de capaciteit.

[Verwijderd]

Ik denk niet dat de providers deze grotere bandbreedte in gaan zetten om klanten meer van hun mobiele abbonnement te kunnen laten genieten, hooguit een nog duurder abo waarbij je nog grotere snelheden "krijgt".
De providers zijn momenteel druk bezig om weer flink veel geld binnen te harken via dure mobiel internet abo's, daar horen geen goedkope flatrate abo's meer bij..

[xheroxkefx]

Aangezien 4G niet eens in NL is zal het nog wel ff duren voordat de 4.5G komt

[mrdemc]

Dat is er a.f.a.i.k. al wel in de grotere steden als test