Беспроводная связь на скорости 1 Гб/с

30 июль, 2014 - 16:20Леонид Бараш

Исследование по гигабитным беспроводным коммуникациям, которое может оказать большое влияние на будущее мобильных устройств, было представлено группой ученых из Университета Бристоля на крупной конференции IEEE WCNC 2014, в Турции.

Миллиметровый диапазон длин волн (58-63 ГГц) рассматривается как идеальный кандидат для гигабитной беспроводной связи на малой дальности. Эти сети призваны, чтобы удовлетворить требования будущих высокоскоростных приложений, однако анализу потенциала повторного использования частот в диапазоне 60 ГГц было посвящено немного исследований.

Первая работа по гигабитным беспроводным коммуникациям может радикально повысить возможности будущих мобильных телефонов и планшетов. В исследовании рассматривались усовершенствованные технологии и алгоритмы для увеличения информационной емкости и уплотнению беспроводных сетей малого радиуса действия. Работа продемонстрировала, что поляриметрическая фильтрация может обеспечить более высокую плотность активных каналов передачи данных. Исследование показало, что в одной комнате может быть одновременно активировано четыре канала. Таким образом, каждый канал миллиметрового диапазона способен поддерживать пользовательские скорости до 7 Гб/с. Эти возможности в 100 раз лучше, чем достигнутые при нынешних технологиях Wi-Fi.

Спрос на доступ к данным мобильными пользователями удваивается каждый год, и, по прогнозам, сохранится и в обозримом будущем. Это заставляет сервис-провайдеров разворачивать более плотные сети. Кроме того, поскольку полосы частот, используемые сервисами 3G и 4G, близки к их пределам емкости, существует значительный интерес к использованию миллиметрового диапазона частот для сотовой связи поколения 5G.

В качестве решения для обеспечения мультигигабитных соединений между базовыми станциями сотовой связи 4G и 5G и базовой сетью рассматривается технология формирование луча. Эта работа также предусматривает прямое подключение к пользователям. Здесь формирование луча используется для фокусировки сигналов на конкретные мобильные телефоны и планшеты.

В настоящее время общим ограничением для скоростей передачи данных в сотовой сети является канал к базовой сети (известный как backhaul). Исследование предлагает эффективный адаптивный алгоритм формирования диаграммы направленности для расширения радиуса и скорости передачи данных при одновременном сокращении помех. В работе использовано сокращенное обнаружение, что значительно уменьшает количество управляющих данных, необходимое для адаптации сети к временным и пространственным изменениям в канале.

Проф. Эндрю Никс (Andrew Nix) из Wireless Communication Systems сказал: «Работа представляет собой важный вклад в поиски решения проблемы постоянно растущего пользовательского спроса на высокие скорости передачи данных и емкости сетей. Мы быстро исчерпываем радиочастотный спектр в нижних полосах частот, где оперируют сотовая связь и Wi-Fi. В результате мы должны использовать высокие частоты в будущих продуктах».

Беспроводная связь на скорости 1 Гб/с

Пример mmWave