Разочарование — это не весело.
В 2021 году потребители смартфонов 5G столкнутся с досадной дилеммой: либо наслаждаться невероятной скоростью загрузки в крошечном пространстве с пробелами в зоне покрытия, либо соглашаться на надежное покрытие на скоростях, которые на самом деле не превышают 4G. Но новая технология сочетает в себе плюсы обоих вариантов, чтобы обеспечить подключение 5G без ущерба для скорости или надежности, согласно презентации, представленной на конференции ACM SIGCOMM 2021 в конце августа и опубликованной в блоге Калифорнийского университета в Сан-Диего .
Наконец, у нас есть третий способ, который предлагает соединение с пропускной способностью до 800 Мбит / с, обеспечивая впечатляющую 100% мощность сигнала и выдающуюся надежность.
Разделение лазерного луча может повысить мощность и надежность сигнала 5G.
Новая технология, разработанная инженерами Калифорнийского университета в Сан-Диего, предлагает решение давнего препятствия на пути к созданию жизнеспособного высокополосного сервиса 5G для обычного пользователя: высокоскоростные сигналы, называемые миллиметровыми волнами, не могут распространяться далеко. , а блокируются стенами, деревьями, людьми и подобными материалами. Современные высокочастотные системы 5G передают данные через единичный лазерный луч миллиметрового диапазона на базовую станцию и приемник и от них (если вам интересно, ваш телефон является приемником). Но если что-то, скажем, тело вашего друга, встанет на пути луча, связь будет полностью заблокирована.
«Использование одного луча создает единую точку отказа», — сказал профессор электротехники и вычислительной техники Динеш Бхарадиа из инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего, который является старшим автором новой статьи, представленной на ACM SIGCOMM. Бхарадиа и его коллеги придумали новое решение, которое включает разделение лазерного луча миллиметрового диапазона на несколько, каждый из которых принимает различную траекторию от базовой станции до приемника. Это повысило вероятность того, что по крайней мере один из лучей достигнет приемника, если другие встретят препятствие на своем пути.
Новое решение 5G использует современные технологии
Чтобы построить эту систему, исследователи разработали набор новых алгоритмов, первый из которых сообщает базовой станции, что нужно разделить свой луч на несколько. Некоторые из траекторий прямые, другие — менее прямые, лучи отражаются от отражателей (например, от стекла, металла, бетона или гипсокартона), чтобы добраться до приемника. Затем алгоритм методом проб и ошибок решает, какой путь является наилучшим, и оптимизирует угол, фазу и мощность сигнала, чтобы в совокупности создать мощный, высокопроизводительный и высококачественный сигнал. Конечно, если проходит более одного луча, сигнал действительно мощный.
«Можно подумать, что разделение луча снизит пропускную способность или качество сигнала», — сказал Бхарадиа в пресс-релизе . «Но с учетом того, как мы спроектировали наши алгоритмы, математически оказывается, что наша многолучевая система дает более высокую пропускную способность, передавая в целом такое же количество энергии, как и однолучевая система». Другой алгоритм одновременно поддерживает соединение, если пользователь перемещается или другой пользователь шагает на пути сигнала . Такие неудачи могут вызвать рассогласование лучей, поэтому алгоритм решает проблему, отслеживая движение пользователя и соответствующим образом корректируя параметры каждого луча.
Что особенно важно, это можно сделать с помощью современных коммуникационных технологий. «Для этого не нужно никакого нового оборудования», — сказал Иш Джайн, один из докторантов Бхарадиа в области электротехники и вычислительной техники, который также является первым автором статьи. «Все наши алгоритмы совместимы с текущими протоколами 5G». Все, что вам нужно, — это небольшая базовая станция, оснащенная фазированной антенной решеткой, разработанной в лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Диего. Но хотя это захватывающее событие для предстоящего сетевого подключения 5G, может пройти некоторое время, прежде чем основные операторы научатся адаптировать свои высокополосные сети для реализации решений, подобных этому.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК