新しいテクノロジーは、5Gの最速バージョンを自宅や職場にもたらす可能性があります

更新日: 6 年 2023 月 XNUMX 日
新しいテクノロジーは、5Gの最速バージョンを自宅や職場にもたらす可能性があります

今日の5G携帯電話の消費者は、次のトレードオフのいずれかを経験している可能性があります。非常に限られたむらのあるカバレッジでの印象的なダウンロード速度、または今日の4Gネットワ​​ークよりもはるかに高速ではない速度での広範囲で信頼性の高いカバレッジ。

新しい テクノロジー カリフォルニア大学サンディエゴ校の電気技術者によって開発されたこの技術は、両方の長所を兼ね備えており、超高速で信頼性の高い 5G 接続を同時に実現できる可能性があります。

このテクノロジーは、ハイバンド5Gを日常のユーザーにとって実用的なものにするための障害を克服するソリューションを提供します。ミリ波と呼ばれる高速ワイヤレス信号は遠くまで伝わらず、壁、人、木、その他の障害物によって簡単にブロックされます。

今日の高帯域5Gシステムは、基地局と受信機(ユーザーの電話など)の間でXNUMXつのレーザーのようなミリ波ビームを送信することによってデータを通信します。 問題は、何かまたは誰かがそのビームの経路の邪魔になると、接続が完全にブロックされることです。

チームは巧妙な解決策を考え出しました。XNUMXつのレーザーのようなミリ波ビームを複数のレーザーのようなビームに分割し、各ビームが基地局から受信機まで異なる経路をたどるようにします。 アイデアは、障害物が邪魔になっているときに少なくともXNUMXつのビームが受信機に到達する可能性を高めることです。

研究者たちはこれを実行できるシステムを作成し、オフィス内とキャンパス内の建物の外でテストしました。 このシステムは、800%の信頼性を備えた高スループット接続(最大100 Mbps)を提供しました。つまり、ユーザーが机、壁、屋外の彫刻などの障害物を移動しても、信号が低下したり強度が低下したりすることはありませんでした。 屋外テストでは、システムは最大80メートル(262フィート)離れた場所に接続を提供しました。

彼らのシステムを作成するために、研究者たちは一連の新しいアルゴリズムを開発しました。 XNUMXつのアルゴリズムは、最初に基地局にビームを複数のパスに分割するように指示します。 これらのパスの一部は、基地局と受信機から直接ショットを取ります。 また、一部のパスは間接ルートを取ります。このルートでは、ビームがリフレクターと呼ばれるもの(ガラス、金属、コンクリート、乾式壁などのミリ波を反射する環境内の表面)で跳ね返り、レシーバーに到達します。 次に、アルゴリズムは、指定された環境で最適なパスを学習します。 次に、各ビームの角度、位相、およびパワーを最適化して、受信機に到達したときに、それらが建設的に結合して、強力で高品質、高スループットの信号を作成します。

このアプローチでは、ビームが多いほど信号が強くなります。

ビームを分割すると、信号のスループットまたは品質が低下すると考えられます。 しかし、チームが彼らを設計した方法で アルゴリズム、数学的には、マルチビームシステムは、シングルビームシステムと同じ量の電力を全体的に送信しながら、より高いスループットを提供することがわかります。

もうXNUMXつのアルゴリズムは、ユーザーが動き回ったり、別のユーザーが邪魔をしたりしたときに接続を維持します。 これらが発生すると、ビームの位置がずれます。 アルゴリズムは、ユーザーの動きを継続的に追跡し、すべてのビームパラメータを再調整することにより、この問題を克服します。

チームは現在、複数のユーザーに対応するためにシステムのスケーリングに取り組んでいます。

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