Потребители современных сотовых телефонов 5G, возможно, столкнулись с одним из следующих компромиссов: впечатляющая скорость загрузки с чрезвычайно ограниченным и неравномерным покрытием или широкое и надежное покрытие со скоростями, которые не намного выше, чем у сегодняшних сетей 4G.
Новая technology Разработанный инженерами-электриками Калифорнийского университета в Сан-Диего, сочетает в себе лучшее из обоих миров и может обеспечить сверхбыстрое и надежное соединение 5G.
Эта технология представляет собой решение, позволяющее преодолеть препятствие и сделать высокочастотный 5G практичным для повседневного пользователя: быстрые беспроводные сигналы, известные как миллиметровые волны, не могут распространяться далеко и легко блокируются стенами, людьми, деревьями и другими препятствиями.
Современные высокочастотные системы 5G передают данные, посылая один лазерный луч миллиметрового диапазона между базовой станцией и приемником, например телефоном пользователя. Проблема в том, что если что-то или кто-то встает на пути этого луча, соединение полностью блокируется.
Команда пришла к умному решению: разделить один лазерный луч миллиметрового диапазона на несколько лазерных лучей, и каждый луч будет проходить по разному пути от базовой станции к приемнику. Идея состоит в том, чтобы повысить вероятность того, что хотя бы один луч достигнет приемника, когда на пути есть препятствие.
Исследователи создали систему, способную делать это, и протестировали ее в офисе и за пределами здания на территории кампуса. Система обеспечивала соединение с высокой пропускной способностью (до 800 Мбит / с) со 100% надежностью, что означает, что сигнал не пропадал и не терял силу, когда пользователь перемещался вокруг препятствий, таких как столы, стены и скульптуры на открытом воздухе. В ходе испытаний на открытом воздухе система обеспечивала возможность подключения на расстоянии до 80 метров (262 фута).
Для создания своей системы исследователи разработали набор новых алгоритмов. Один алгоритм сначала инструктирует базовую станцию разделить луч на несколько путей. Некоторые из этих путей имеют прямой вид от базовой станции и приемника; а некоторые пути идут непрямым путем, где лучи отражаются от так называемых отражателей - поверхностей в окружающей среде, которые отражают миллиметровые волны, такие как стекло, металл, бетон или гипсокартон, - чтобы добраться до приемника. Затем алгоритм изучает, какие пути являются лучшими в данной среде. Затем он оптимизирует угол, фазу и мощность каждого луча, так что, когда они достигают приемника, они конструктивно объединяются для создания сильного, высококачественного и высокопроизводительного сигнала.
При таком подходе большее количество лучей приводит к более сильному сигналу.
Можно подумать, что разделение луча снизит пропускную способность или качество сигнала. Но с тем, как команда разработала свои алгоритмы, математически оказывается, что наша многолучевая система обеспечивает более высокую пропускную способность при передаче такого же количества энергии, что и однолучевая система.
Другой алгоритм поддерживает соединение, когда пользователь перемещается и когда другой пользователь встает на пути. Когда это происходит, лучи смещаются. Алгоритм решает эту проблему, постоянно отслеживая движение пользователя и изменяя все параметры луча.
Сейчас команда работает над масштабированием своей системы для работы с несколькими пользователями.
ЭЛЕ Таймс
-
ЭЛЕ Таймсhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsПовысьте производительность машинного обучения, отбросив нули
-
ЭЛЕ Таймсhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsBD Soft объединяется с Data Resolve, расширяет свои предложения в области кибербезопасности и корпоративной аналитики
-
ЭЛЕ Таймсhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsКомбинированный подход позволяет найти лучшую прямую траекторию для построения пути робота
-
ЭЛЕ Таймсhttps://www.eletimes.com/author/eletimes-newsОдин материал с двумя функциями может привести к более быстрой памяти