Razdvajanje i odbijanje zraka poboljšava 5G

Postoje dvije inačice 5G tehnologije, jedna koja priotizira brzinu te druga koja vodi brigu oko pokrivenosti. Ako već koristite telefon s 5G-om, možda ste primijetili jedan od dva problema koji proizlaze iz tih tipova tehnologija. Ili ne primjećujete da je vaš 5G brži od 4G -a, ili podatkovni promet radi vrlo brzo samo dok stojite savršeno mirno i ne ulazite u zatvorene prostore. Razlika se svodi na to koju verziju tehnologije vaš davatelj usluga i sam telefon koriste.

Znanstvenici sa Sveučilišta California u San Diegu, pronašli su način kako da uzmu najbolje od obje tehnologije i pomoću novog algoritma omoguće brže odbijanje i zaobilaženje signala oko prepreka.

Dvije tehnologije koje se koriste poznate su kao mmWave i sub-6. Ovaj druga, kao što joj i ime govori, koristi frekvencije ispod 6 GHz, što signalima omogućuje prodiranje kroz prepreke i ulazak u zgrade te radi s postojećom infrastrukturom. S druge strane mmWave radi na vrlo visokim frekvencijama, koje su odlične za slanje velike količine podataka odjednom, sve dok ih ne šaljete predaleko ili kroz zidove.

Za novu studiju, istraživači iz UC San Diega odlučili su pronaći način za kombiniranje brzina mmWave s pokrivenošću sub-6. Obično se mmWave signal šalje kao jedan laserski fokusirani zrak između bazne stanice i prijemnika, poput telefona korisnika. No ako se ovaj jedan snop prekine, recimo od strane neke osobe, objekta ili zida, signal se gubi.

Stoga je tim odlučio podijeliti tu pojedinačnu zraku na više njih i natjerati ih da krenu različitim putanjama do prijemnika. Novi skup specijaliziranih algoritama govori baznoj stanici da to učini, što rezultira time da neki zraci idu ravno prema prijemniku, dok su drugi usmjereni da se odbiju od površina poput stakla, metala, betona ili suhozida kako bi došli do uređaja. Algoritmi mogu naučiti najbolje putanje i optimizirati kut, fazu i snagu svakog snopa kako bi poboljšali signal.

"Pomislili biste da bi razdvajanje snopa smanjilo propusnost ili kvalitetu signala", kaže Dinesh Bharadia, glavni autor studije. "No, zbog načina na koji smo osmislili naše algoritme, matematički se pokazalo da naš sustav s više snopova daje veću propusnost, dok istovremeno prenosi istu količinu energije kao sustav s jednim snopom.

Znanstvenici su testirali sustav koji nazivaju mmReliable, unutar poslovne zgrade, kao i na otvorenom. U testovima u zatvorenom prostoru mmReliable je uspio kontinuirano prenijeti brzu vezu od 800 Mbps na telefon bez ikakvog ispadanja, čak i kad je korisnik hodao iza stolova, zidova i drugih prepreka. Na otvorenom, sustav je omogućavao vezu udaljenu do 80 m.

Znanstvenici kažu da bi se ovaj sustav mogao integrirati u postojeću 5G infrastrukturu jer ne zahtijeva nikakav novi hardver.

Istraživanje će biti predstavljeno na ACM SIGCOMM 2021 konferenciji ovog tjedna.