手機數(shù)據(jù)使用量激增 Wi-Fi性能面臨嚴峻考驗
根據(jù) FCC 等通訊監(jiān)管機構(gòu)的政策,無線路由器可在限定范圍內(nèi)使用免授權(quán)的“白牌頻譜”。不過近年來,蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)運營商也開始有所采用。尷尬的是,芝加哥大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)之間的頻譜競爭,將對 Wi-Fi 性能造成負面的影響。
芝加哥大學(xué)園區(qū)內(nèi)的 LAA 基站(圖自:Monisha Ghosh)
SCI Tech Daily 指出,當(dāng)你嘗試在智能機上傳輸大量數(shù)據(jù),但網(wǎng)絡(luò)速率較慢時,可以滾動瀏覽附近有多少可切換的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)。
芝加哥大學(xué)計算機科學(xué)系成員、兼普利茲克分子工程學(xué)院研究教授的 Monisha Ghosh 表示:“不受限制的白牌頻譜,意味著任何人都可在 FCC 規(guī)定的范圍內(nèi)自由使用”。
然而事實上,這種過多的選擇,本身就是個大問題。由于網(wǎng)絡(luò)間的互相競爭,導(dǎo)致各個網(wǎng)絡(luò)都無法提供理想的運行速度。
對于移動網(wǎng)絡(luò)運營商來說,其主要依賴于競拍所得的一個完全獨立的頻譜頻段。比如當(dāng) T-Mobile 或 AT&T 通過 FCC 領(lǐng)到拍照之后,即可獨享特定的頻譜。
這種方式允許運營商建立快速可靠的服務(wù),且能夠避免頻譜競爭帶來的干擾。然而隨著蜂窩數(shù)據(jù)需求的不斷增長,有限帶寬下的矛盾也在不斷顯現(xiàn)。
比如在芝加哥大學(xué)的園區(qū)內(nèi),LAA 基站允許蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)運營商訪問與 Wi-Fi 共享的頻段。
Monisha Ghosh 指出:過去五年,蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)的用戶基數(shù)和數(shù)據(jù)量都在暴漲。運營商已經(jīng)面臨可用頻譜的短缺,而牌照的購買,動輒需要數(shù)十億美元。
為了在不造成損害的情況下提升帶寬,一些運營商已嘗試結(jié)合白牌頻譜,即一種被稱作“許可輔助接入”(LAA)的模式,讓基站在與 Wi-Fi 相同的頻段上運行。
于是 Ghosh 團隊開始著手研究這種頻譜公用策略對實際體驗有多大的影響,比如在校園內(nèi)某個書店門口的一根 LAA 基站桿子附近,測量 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的性能。
實驗期間,計算機科學(xué)研究生 Muhammad Rochman 與博士后研究員 Vanlin Sathya 配置了五臺筆記本電腦和智能手機,然后分別利用本地 Wi-Fi 和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來連接。
在各種應(yīng)用環(huán)境下(比如低需求的網(wǎng)站文本訪問、以及高需求的流媒體視頻傳輸),研究團隊通過同時訪問多個網(wǎng)絡(luò),得出了頻譜競爭會降低實際性能體驗的結(jié)論。
無論數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量、速度、還是信號的質(zhì)量,當(dāng)各個設(shè)備在同時競爭頻譜時,期間產(chǎn)生的干擾將導(dǎo)致信息的水泄不通。
而且這種競爭對 Wi-Fi 尤其不利,當(dāng) LAA 也處于活躍狀態(tài)時,前者的數(shù)據(jù)傳輸率會減少 97% 。反過來的話,LAA 基站只會出現(xiàn) 35% 的性能下降。