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Datenübertragungsgeschwindigkeit verdoppelt

09.11.2013

Amerikanische Ingenieure haben gelernt, Daten auf derselben Funkfrequenz zu empfangen und zu senden – um das zu tun, was in den letzten 100 Jahren unmöglich schien. Die Einführung von Technologie wird dazu beitragen, die Geschwindigkeit der Datenübertragung über drahtlose Netzwerke zu verdoppeln.

Das Startup Kumu Networks, das 2012 von Mitarbeitern der Stanford University (mit einer Investition von 10 Millionen US-Dollar) gegründet wurde, behauptet, ein seit langem bestehendes Problem zu lösen, dass es unmöglich ist, Daten gleichzeitig auf derselben Funkfrequenz zu senden und zu empfangen.

Das Empfangen und Senden von Daten auf derselben Frequenz hat eine Reihe von Vorteilen, und einer der wichtigsten ist die effizientere Nutzung des Frequenzspektrums. Ein Durchbruch könnte die Geschwindigkeit der Datenübertragung über drahtlose Netzwerke verdoppeln, schreibt Technology Review.

Um das Problem zu lösen, mussten die Ingenieure einen als „Selbstinterferenz“ bekannten Effekt eliminieren. Während des Betriebs sendet und empfängt das Funksystem Funksignale, wobei die Leistung der gesendeten Signale milliardenfach größer ist als die Leistung der empfangenen Signale. Jeder Empfangsversuch wird dadurch erschwert, dass der Empfänger auch ein ausgehendes Signal erzeugt, das zu Störungen (Überlagerung von Funkwellen) führt. Aus diesem Grund senden die meisten Funksysteme – einschließlich Smartphones, Mobilfunkbasisstationen und Wi-Fi-Router, die sie bedienen – Informationen auf einer Frequenz und empfangen auf einer anderen oder verwenden dieselbe Frequenz und schalten schnell zwischen Senden und Empfangen hin und her.

Um Selbstinterferenzen zu eliminieren, haben Ingenieure von Kumu Networks eine elektronische Schaltung gebaut, die die Menge an Interferenzen vorausberechnet, die der Sender im nächsten Moment erzeugen wird, und ein Kompensationssignal erzeugt, um die Interferenzen zu eliminieren. Die Schaltung erzeugt während der Übertragung jedes Informationspakets ein Kompensationssignal, was den Einsatz in mobilen Geräten ermöglicht, bei denen die Beseitigung von Störungen durch die Tatsache erschwert wird, dass sich die Geräte im Raum bewegen (wodurch die Wellen ständig reflektiert werden von verschiedenen Objekten).

"In den letzten 100 Jahren schien es unmöglich", kommentierte Sachin Katti, Dozent für Elektrotechnik und Informatik an der Stanford University und Mitbegründer und CEO von Kumu Networks.

Zuvor wurde die Kompensationsmethode von anderen Unternehmen, einschließlich Comtech, verwendet, um die Kapazität von Satellitenkommunikationskanälen zu erhöhen. Bis Kumu Networks hat jedoch niemand die Anwendbarkeit des Verfahrens in Netzwerken wie LTE und Wi-Fi demonstriert, in denen Signale mit fünf Größenordnungen höherer Leistung kompensiert werden müssen. Das hat das Stanford-Startup getan.

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

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Missionskontrolle in einem Laptop 16.09.2013

Am 14. September starteten die Japaner eine neue Feststoffrakete ins All, die von einem einfachen Laptop aus gesteuert wurde.
Die neue japanische Epsilon-Feststoffrakete wurde von Spezialisten der Luft- und Raumfahrtagentur JAXA entwickelt. Die Epsilon-Rakete hat 3 Stufen, ist 24 Meter hoch und wiegt 91 Tonnen. Die kleine Epsilon-Trägerrakete brachte das SPRINT-A-Weltraumteleskop, das zur Beobachtung der Planeten entwickelt wurde, erfolgreich in die Umlaufbahn. Das Teleskop wurde in einer Höhe von 1000 km in die Umlaufbahn gebracht und wird zur Untersuchung der Planeten des Sonnensystems verwendet: Venus, Mars und Jupiter.

Eines der Hauptmerkmale dieser Mission ist das Fehlen eines bekannten Elements eines Weltraumstarts: des Mission Control Center (MCC), in dem normalerweise etwa 150 Personen für verschiedene Parameter der Rakete und ihrer Nutzlast verantwortlich sind. Die japanische Epsilon-Rakete mit dem SPRINT-A-Satelliten kostete zwei Laptops, von denen aus alle Phasen des Starts gesteuert wurden. Das Fehlen der Notwendigkeit, das MCC zu verwenden, reduziert die Kosten für den Start von Fracht in den Weltraum, was im Zeitalter der kommerziellen Weltraumforschung besonders wichtig ist. In diesem Fall machte die Kombination aus einem neuen Steuerungssystem und einem Feststoffraketenwerfer die Hälfte der Kosten (37 Millionen US-Dollar) aus, um das Weltraumteleskop im Vergleich zu ähnlichen japanischen Missionen in die Umlaufbahn zu bringen.

Natürlich besteht ein „tragbares MCC“ nicht nur aus Laptops mit ein paar einfachen Anwendungen. JAXA-Spezialisten haben Software mit künstlicher Intelligenz entwickelt. Es ist diese intelligente Software, die zahlreiche Systeme der Trägerrakete und der Nutzlast selbstständig prüft. Die Software ist ziemlich komplex, der Start war ursprünglich für den 27. August geplant, wurde aber nur wenige Sekunden vor dem Start abgebrochen - der Computer warnte vor der falschen Positionierung der Rakete auf dem Gelände. Dieser Fall verdeutlicht die Leistungsfähigkeit des neuen „Notebook MCC“.

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