Kuinka käyttää kaistanleveyttä tehokkaammin?

University of Georgian tutkijat ovat osoittaneet laitteen, joka jäljittelee luonnosta löytynyttä uskomatonta signaalisiirron häirinnän välttävää vastetta (jamming avoidance response, JAR).

Uusi järjestelmä voisi lopulta auttaa ratkaisemaan yhä kasvavista langattomien laitteiden määrästä johtuvaa spektrisen kaistanleveyden kriisiä.

Täydellisessä pimeydessä elävät luolakalat (Eigenmannia) kommunikoivat ja tunnistavat ympäristöään sähkökenttien avulla. Ainutlaatuisen neuraalisen algoritminsa ansiosta nämä kalat voivat säätää sähköisiä viestintäsignaalejaan niin, että ne eivät häiriinny lähikaloista tulevista signaaleista.

"Uskomme, että ihmiset voisivat käyttää samaa häiriintymisen estävää (JAS) neuraalista algoritmia kuten Eigenmannit, mutta paljon nopeammin", totea tutkimusryhmän johtaja Mable P. Fok Georgian yliopistosta."Tämä voisi mahdollistaa älykkäämmän ja dynaamisemman tavan käyttää langattomia viestintäjärjestelmiämme tarvitsematta koordinointimenetelmiä, joilla tällä hetkellä estetään häiriintymistä varaamalla osia kaistanleveydestä tietyille käyttäjäryhmille."

Tutkijat demonstroivat ajatustaan fotonisella JAR-systeemillä. Se perustui puolijohdevahvistimeen (SOA), joka jäljittelee Eigenmannin JAR:ia. SOA tunnistaa lähettämänsä signaalin ominaisuudet ja käyttää sitä referenssinä potentiaalisen häiriön havaitsemiseen ja sen määrittämiseen, onko tämä signaali korkeammalla vai alemmalla taajuudella. Sitten se siirtää lähetyssignaalia poispäin mahdollisesta häiriösignaalista

Tutkijoiden mukaan heidän SOA-laitteisto todella toimii samoin kuin neuroni ja sitä voidaan käyttää tekemään kaikki tarvittavat tehtävät. "Saatoimme nähdä, että fotoninen JAR-järjestelmä siirtää signaalitaajuutta, kun häiriösignaali lähestyi ja lopettaa liikkumisen, jos tukkiva taajuus liikkuu poispäin", sanoi Fok. "Se tapahtui automaattisesti, melkein kuin se olisi elävä olento."

Tekniikka voisi auttaa signaaliselkeyttä useilla alueilla. Esimerkiksi sitä voitaisiin käyttää tahattoman häirinnän välttämiseksi sairaaloissa, joissa langattomat laitteet voivat häiritä lääketieteellisistä välineiden langattomia lähetteitä.

Tutkijat pyrkivät parantamaan järjestelmää niin, että se voi vastata useampaan kuin yhteen häiriösignaaliin lähistöllä. He haluavat myös tehdä järjestelmästä kannettaviin sopivan ja käyttäjäystävällisemman ei-teknisille käyttäjille.