新闻中心

2014年9月10日

中大学者开发创新电视白频谱商业模型提升无线宽频服务经济效益

2014年9月10日
分享
列印

中大信息工程学系黄建伟教授(左)及其博士生罗元女士

The information market model for TV white space networks.

(左起)黄建伟教授、博士生罗元女士和博士后研究员高林博士提出的白频谱网络资讯巿场模型在IEEE WiOpt 2014国际会议上获颁最佳论文奖。

白频谱网络资讯巿场模型

香港中文大学(中大)工程学院信息工程学系黄建伟教授领导的网络通信和经济实验室(NCEL)最近提出了一个创新的商业模型,利用现时未被使用的电视频谱,让消费者可享用高质素的无线通讯网络,亦为营运商带来可观的经济效益,达致双赢。该研究成果在无线领域的顶级国际会议 IEEE WiOpt 2014 (http://www.wi-opt.org)上获选为最佳论文。 

无线电频谱是世界各国有限的宝贵资源,大部分国家都以发牌方式,分配特定的频谱予不同的无线通讯服务供应者。近年来,随着智能手机和相关应用的快速发展,用于无线通讯的无线电频谱(3G/4G)变得愈来愈紧缺,而Wi-Fi网络的传输品质亦受限制。与此同时,很多电视频谱却未被使用,因此,很多国家尝试开放广播电视业务占用的闲置频谱资源(电视白频谱)用于无线通讯服务,业界称之为Super Wi-Fi。相较于现有的Wi-Fi技术, Super-WiFi技术可将信号传输距离扩增到数公里以至数十公里,实现单基站的区域网络覆盖,例如一个信号站以其三十公里的覆盖半径足够支持二千个中大校园的面积。传输效能方面,现有的Wi-Fi 技术最高能在室内三十五米的距离内维持约5Mbps/MHz的速率,而Super Wi-Fi技术则可在室内几百米距离内达到相同的传输效能。此外,由于Super Wi-Fi信号具有较强的穿透性,可大幅改善原先基于传统Wi-Fi 技术的智慧电表、智慧家电等产品的无线通讯能力,促进M2M(Machine to machine)、D2D(device to device)应用产品的推广。 

目前,美国、加拿大、新加坡等地已积极组建白频谱试验网络,就连谷歌、微软及芯片制造商等均积极部署支援Super Wi-Fi的业务。香港亦有未被使用的电视白频谱,惟未被政府开放。最近通讯事务管理局收回三分一3G频谱重新拍卖,令巿民担心电讯商将增加的成本转嫁予消费者,或因网络容量减少而影响现有服务质素。开放电视白频谱资源可能是最有效解决网络容量紧张的方案之一。 

虽然Super Wi-Fi的技术日趋成熟,但至今仍未有一个合理可靠的经济营运模式,窒碍了电视白频谱网络的大规模应用和商用发展。中大信息工程学系黄建伟教授致力于研究白频谱的经济学模型,期望通过合理的白频谱商业建模方案,更有效地善用白频谱资源,不但为网络营运商创造新的商机,如能广泛推行这种高质素低成本的网络服务,更可降低消费者的通讯费用。 

白频谱资讯市场模型——资讯交易,而非频谱交易 

传统的频谱商业建模方案,通常将频谱网络视为一个次级频谱交易市场,无牌照的频谱使用者须向持牌频谱拥有者购买短期使用权。而白频谱由于通常被定义为公共资源,没有特定的拥有者,无法直接进行交易。针对这一特点,中大的研究小组提出一种崭新的白频谱商业模型——资讯市场模型,以销售白频谱相关的资讯服务(如高速而畅顺的通讯及资料传输通道)取代销售白频谱本身。一般在使用白频谱网路时,无牌照使用者须先向经过授权的特定资料库询问当前当地可使用的白频谱清单,然后选择一个白频谱通道进行通讯等相关操作(该流程类似于现在移动装置寻找无线网络)。而透过黄建伟教授提出的资讯市场模型,无牌照使用者可选择向资料库购买关于白频谱通道的资讯,该资讯除了包含预设的白频谱清单等基本资讯,还附有每个白频谱通道的进阶资讯,如通道品质和干扰杂讯等。无牌照使用者可从中选择一个高品质的白频谱通道进行通讯,从而避免或降低传输干扰,提高传输品质。 

通过中大NCEL 研究小组提出的资讯市场模型,流动用户在使用白频谱时可自由选择购买资讯以享用高质素的传输品质,或自行寻找适用的频谱,而资料库营运商则通过销售频谱资讯而获取收益,达致双赢。该资讯市场模型能够直接应用于现有的白频谱网络技术架构之上,无需额外的网络硬体设施。 

网络通信和经济实验室 NCEL)简介 

由中大工程学院信息工程学系黄建伟教授领导的网络通信和经济实验室(NCEL)致力于通信、网络和经济学的跨学科研究。该实验室由黄建伟教授于2007年成立,先后发表三部学术专着,在国际权威期刊和会议中发表论文160余篇,被国际同行引用4,100多次。其学术成果七度获得顶级国际会议和期刊的最佳论文奖,包括2011年IEEE马可尼论文奖 (Marconi Prize Paper),以及两次获颁IEEE WiOpt最佳论文奖。有四篇论文更入选Web of Science电脑科学领域的「 Highly Cited Papers 」,即全球该领域同期论文中总引用次数前1%的文章。本次关于白频谱商业模型的最佳论文的另外两位作者为罗元女士和高林博士。罗元女士为NCEL在读博士生,并与2011年获得香港研究资助局为博士生设立的高达每月两万港币的香港博士研究生奖学金。高林博士为 NCEL 的博士后研究员,并两次获得IEEE WiOpt最佳论文奖。 

有关NCEL的更多资讯请参阅: http://jianwei.ie.cuhk.edu.hk



中大信息工程学系黄建伟教授(左)及其博士生罗元女士

中大信息工程学系黄建伟教授(左)及其博士生罗元女士

 

The information market model for TV white space networks.

The information market model for TV white space networks.

 

(左起)黄建伟教授、博士生罗元女士和博士后研究员高林博士提出的白频谱网络资讯巿场模型在IEEE WiOpt 2014国际会议上获颁最佳论文奖。

(左起)黄建伟教授、博士生罗元女士和博士后研究员高林博士提出的白频谱网络资讯巿场模型在IEEE WiOpt 2014国际会议上获颁最佳论文奖。

 

白频谱网络资讯巿场模型

白频谱网络资讯巿场模型

 

下载所有相片