Есть две основные версии технологии 5G, в зависимости от того, что вы ставите в приоритет - скорость или покрытие. Но теперь инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего нашли способ получить лучшее из обоих миров, используя алгоритм, который направляет более быстрые сигналы вокруг препятствий.
По мере того, как все больше людей приобретают телефоны с возможностью подключения 5G, вы можете заметить одну из двух проблем. Либо он не намного быстрее 4G, либо работает очень быстро, если вы стоите совершенно неподвижно и не заходите в помещение. Разница может заключаться в том, какая версия технологии используется вашим поставщиком услуг и вашим телефоном.
Две используемые технологии известны как mmWave и sub-6. Последняя, как следует из названия, использует частоты ниже 6 ГГц, которые могут легко преодолевать препятствия и проникать в здания, плюс она работает с существующей инфраструктурой, но, таким образом, ее скорости явно считаются последним поколением. С другой стороны, mmWave позволяет осущестлять передачу на очень высоких частотах, что отлично подходит для одновременной отправки большого количества данных - если вам не нужно заходить слишком далеко или за стены.
В ходе испытаний на открытом воздухе новая система mmWave 5G смогла обеспечить стабильное соединение на расстоянии до 80 м. Фото: Jacobs School of Engineering, University of California San Diego
Для нового исследования исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего намеревались найти способ объединить скорости mmWave с охватом sub-6. Обычно mmWave сигнал передается в виде одного лазерно-сфокусированного луча между базовой станцией и приемником, например телефоном пользователя. Но, конечно, если этот луч прерывается, скажем, человеком, предметом или стеной, сигнал теряется.
Поэтому команда решила попробовать разделить этот единственный луч на несколько и заставить их идти разными путями к приемнику. Новый набор специализированных алгоритмов сообщает базовой станции об этом, так что одни лучи направляются прямо к приемнику, а другие направляются на отражение от поверхностей, таких как стекло, металл, бетон или гипсокартон, чтобы добраться до устройства. Алгоритмы могут определять наилучшие пути и оптимизировать угол, фазу и мощность каждого луча для улучшения сигнала.
«Можно подумать, что разделение луча снизит пропускную способность или качество сигнала», - говорит Динеш Бхарадиа, старший автор исследования. «Но с учетом того, как мы разработали наши алгоритмы, математически оказывается, что наша многолучевая система обеспечивает более высокую пропускную способность, передавая в целом такое же количество энергии, как и однолучевая система».
Новая система mmWave 5G разделяет луч 5G на несколько и отражает их от поверхностей, чтобы улучшить покрытие в помещении. Фото: Jacobs School of Engineering, University of California San Diego
Исследователи протестировали систему, которую они назвали mmReliable, как внутри офисного здания, так и на открытом воздухе. В тестах в помещении mmReliable смогла обеспечить непрерывное высокоскоростное соединение и передавать данные на телефон со скоростью 800 Мбит/с, без обрывов соединения, даже когда пользователь ходил за столами, стенами и другими препятствиями. На открытом воздухе система обеспечивала подключение на расстоянии до 80 м.
Команда заявляет, что эту систему можно развернуть в существующей инфраструктуре 5G, поскольку она не требует нового оборудования. Другие эксперименты повысили скорость 5G за счет использования некоторых частот 4G.
Исследование будет представлено на конференции ACM SIGCOMM 2021 на этой неделе.
Источник: New Atlas / UC San Diego
