目前 5G 網絡存在 2 個主要標準-- mmWave 和 Sub-6GHz,前者注重速度,后者注重覆蓋率。加州大學圣地亞哥分校的工程師們已經找到了一種方法,利用算法在障礙物周圍彈出更快的信號,從而兼具兩個標準的優勢。
Sub-6GHz 主要使用低于 6GHz 的頻率,可以穿透障礙物,從而可以提供室內覆蓋,但是它的速度并不比 4G 快多少。而 mmWave 則以非常高的頻率進行傳輸,因此可以一次性發送大量數據,但你無法離得太遠,或者穿過墻壁。
在這項新的研究中,加州大學圣地亞哥分校的研究人員著手尋找一種方法,結合了 mmWave 和 Sub-6GHz 覆蓋范圍。通常情況下,毫米波信號在基站和接收器(如用戶的手機)之間以激光聚焦光束的形式發送。但當然,如果這一束光被打斷,例如被人、物體或墻壁打斷,信號就會丟失。
因此,該團隊決定嘗試將單一光束分成幾個,并讓它們采取不同的路徑到達接收器。一套新的專門算法告訴基站這樣做,使一些光束直奔接收器,而其他光束則被引導到玻璃、金屬、混凝土或干墻等表面上反彈以到達設備。這些算法可以學習最佳路徑,并優化每個光束的角度、相位和功率以改善信號。
該研究的高級作者 Dinesh Bharadia 說:“你會認為分割光束會降低信號的吞吐量或質量。但是,以我們設計算法的方式,從數學上看,我們的多波束系統給你帶來了更高的吞吐量,同時傳輸的總功率與單波束系統相同”。
研究人員在一棟辦公樓內和室外測試了該系統,他們稱之為 mmReliable。在室內測試中,mmReliable 能夠連續向手機傳輸800 Mbps的高速連接,即使用戶在辦公桌、墻壁和其他障礙物后面走動,也不會掉線。在室外,該系統提供的連接最遠可達80米(262.5英尺)。該團隊表示,這個系統可以推廣到現有的5G基礎設施,因為它不需要任何新的硬件。其他實驗通過挖掘一些4G頻率來提升5G速度。