211service.com
Een systeem met 96 antennes test de volgende generatie draadloze communicatie
Zelfs als 's werelds carriers de nieuwste draadloze infrastructuur uitbouwen, bekend als 4G LTE, zou een nieuw apparaat met 96 antennes dat vorm krijgt in een laboratorium van de Rice University in Texas, kunnen helpen bij het definiëren van de volgende generatie draadloze technologie.
Draadloos wonder : Een draadloze testreeks van 96 antennes aan de Rice University is de meest geavanceerde poging tot nu toe om de huidige 4G-technologie over te slaan.
The Rice rig, bekend als Argus , vertegenwoordigt de grootste dergelijke array die tot nu toe is gebouwd en zal dienen als een testbed voor een concept dat bekend staat als Massive MIMO.
MIMO, of multiple-input, multiple-output, is een draadloze netwerktechniek die is gericht op het efficiënter overbrengen van gegevens door meerdere antennes te laten samenwerken om een natuurlijk fenomeen te benutten dat optreedt wanneer signalen worden gereflecteerd op weg naar een ontvanger. Het fenomeen, dat bekend staat als multipath, kan interferentie veroorzaken, maar MIMO verandert de timing van datatransmissies om de doorvoer te verhogen met behulp van de gereflecteerde signalen.
MIMO wordt al gebruikt voor 4G LTE en in de nieuwste versie van Wi-Fi, 802.11ac genaamd; maar het gaat meestal om slechts een handvol zend- en ontvangstantennes. Massive MIMO breidt deze aanpak uit door tientallen of zelfs honderden antennes te gebruiken. Het verhoogt de capaciteit verder door signalen effectief op individuele gebruikers te richten, waardoor meerdere signalen tegelijk over dezelfde frequentie kunnen worden verzonden. Een eerdere versie van Argos, met 64 antennes, toonde inderdaad aan dat de netwerkcapaciteit met meer dan een factor 10 kon worden vergroot.
Als je meer antennes hebt, kun je meer gebruikers bedienen, zegt Lin Zhong, universitair hoofddocent computerwetenschappen bij Rice en medeleider van het project. En dankzij de architectuur kan het gemakkelijk worden geschaald naar honderden of zelfs duizenden antennes, zegt hij.
Massive MIMO vereist meer verwerkingskracht omdat basisstations radiosignalen nauwer naar de telefoons sturen die bedoeld zijn om ze te ontvangen. Dit vereist op zijn beurt extra berekeningen om te slagen. Het doel van het Argos-testbed is om te zien hoeveel voordeel er in de echte wereld kan worden behaald. Dankzij processors die over de hele installatie zijn verdeeld, kan het verschillende netwerkconfiguraties testen, inclusief hoe het zou werken naast andere opkomende klassen van basisstations, bekend als kleine cellen, die kleine gebieden bedienen.
Massive MIMO is een intellectueel interessant project, zegt Jeff Reed, directeur van het draadloze onderzoekscentrum van Virginia Tech. Wil je weten: hoe schaalbaar is MIMO? Van hoeveel antennes kunt u profiteren? Deze projecten proberen daar iets aan te doen.
Een alternatieve, of misschien complementaire benadering van een uiteindelijke 5G-standaard zou extreem hoge frequenties gebruiken, rond de 28 gigahertz. Golflengten bij deze frequentie zijn ongeveer twee ordes van grootte kleiner dan de frequenties die tegenwoordig cellulaire communicatie vervoeren, waardoor meer antennes in dezelfde ruimte kunnen worden verpakt, zoals in een smartphone. Maar aangezien 28 gigahertz-signalen gemakkelijk kunnen worden geblokkeerd door gebouwen, en zelfs door gebladerte en regen, werden ze lange tijd als onbruikbaar beschouwd, behalve in speciale zichtlijntoepassingen.
Maar Samsung en de Universiteit van New York hebben samengewerkt om dit op te lossen, ook door gebruik te maken van arrays met meerdere antennes. Ze sturen hetzelfde signaal over 64 antennes, verdelen het om de doorvoer te versnellen en veranderen dynamisch welke antennes worden gebruikt en de richting waarin het signaal wordt verzonden om omgevingsblokkades te omzeilen (zie Wat 5G zal zijn: Crazy Fast Wireless Tested in New York Stad ).
Ondertussen zijn sommige experimenten gericht op het verder pushen van de bestaande 4G LTE-technologie. De technologie kan in theorie 75 megabits per seconde leveren, hoewel dit in de praktijk lager is. Maar sommige onderzoeken suggereren dat het sneller kan door gegevensstromen van verschillende draadloze kanalen aan elkaar te naaien (zie LTE Advanced is klaar om smartphonegegevens te turbochargeren).
Opkomend onderzoek gedaan op Argos en in andere draadloze laboratoria zal helpen bij het definiëren van een nieuwe 5G-telefoonstandaard. Wat de details ook zijn, het omvat waarschijnlijk meer spectrumdeling, meer kleine zenders, nieuwe protocollen en nieuwe netwerkontwerpen. Het introduceren van een geheel nieuwe draadloze technologie is een enorme opgave, zegt Marzetta.