mayo 27, 2022

NIST encuentra un rendimiento inalámbrico consistente en bandas 5G mmWave

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Las transmisiones inalámbricas pueden tomar muchas rutas hasta el receptor deseado. Las líneas de colores son reconstrucciones de rutas medidas de señales de ondas milimétricas entre un transmisor (no visible) y un receptor (centro inferior) en una sala de control industrial en NIST. Cada ruta se caracteriza con precisión en términos de longitud y ángulo en relación con el receptor. Estos canales son todos secundarios, es decir, señales reflejadas o difractadas. Crédito: NIST

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) resolvieron una disputa clave en las comunicaciones inalámbricas y descubrieron que el rendimiento de la transmisión es consistente en diferentes bandas del espectro de ondas milimétricas (mmWave) objetivo para 5G a alta velocidad y rico en datos. . sistemas

Los sistemas inalámbricos se están moviendo hacia el espectro mmWave a 10-100 gigahercios (GHz), por encima de las frecuencias celulares congestionadas, así como de los primeros sistemas 5G alrededor de 3 GHz. Los operadores del sistema tienden a preferir las bandas inferiores del nuevo espectro mmWave. Una razón es que están influenciados por una fórmula en la que se pierden más señales en frecuencias más altas debido a longitudes de onda más pequeñas, lo que da como resultado un área de antena útil más pequeña. Pero hasta ahora, las mediciones de este efecto por parte de muchas organizaciones han estado en desacuerdo sobre la veracidad de esto.

Los investigadores del NIST han desarrollado un nuevo método para medir los efectos de la frecuencia, utilizando la banda de 26,5-40 GHz como ejemplo objetivo. Después de un extenso estudio en el laboratorio y dos entornos del mundo real, los resultados del NIST confirmaron que la ruta de la señal principal, sobre una “línea de visión” clara entre el transmisor y el receptor, no varía en frecuencia, una tesis generalmente aceptada para los sistemas inalámbricos tradicionales, pero hasta ahora no probado para el espectro mmWave. Los resultados se describen en un nuevo artículo publicado en la IEEE Revista abierta de antenas y propagación.

El equipo también descubrió que las pérdidas de señal en las rutas secundarias, donde las transmisiones se reflejan, doblan o dispersan en grupos de reflejos, pueden variar un poco en frecuencia, según el tipo de ruta. Los caminos reflectantes, que son los segundos más fuertes y críticos para mantener la conectividad, perdieron solo un poco de fuerza de señal en frecuencias más altas. Los caminos curvos y difusos más débiles perdieron un poco más. Hasta ahora, se desconocían los efectos de la frecuencia en este llamado multicamino.

“Este trabajo puede servir para desacreditar muchos conceptos erróneos sobre la propagación de frecuencias más altas en 5G y 6G”, dijo Camillo Gentile, ingeniero eléctrico del NIST. “En resumen, si bien el rendimiento será peor a frecuencias más altas, la disminución del rendimiento es gradual, por lo que esperamos que la implementación en 5G y, finalmente, 6G sea exitosa”.

El método NIST enfatiza los procedimientos de medición innovadores y la calibración mejorada del equipo para garantizar que solo se mida el canal de transmisión. Los investigadores utilizaron la sonda de canal SAMURAI (Synthetic Aperture Measurement UnceRtainty for Angle of Incidence) del NIST, que admite el diseño reproducible y las pruebas de dispositivos 5G mmWave con una precisión sin precedentes en una amplia gama de frecuencias de señal y de escenarios. El sistema NIST es único en el sentido de que los haces de la antena se pueden dirigir en cualquier dirección para obtener estimaciones precisas del ángulo de llegada.

Las principales innovaciones del NIST en el nuevo estudio, como se analiza en el artículo, fueron los procedimientos de calibración para eliminar los efectos del equipo de sonda de canal de las mediciones, la extensión de un algoritmo existente para determinar a partir de una sola medición cómo varían las rutas individuales con la frecuencia y estudios en un centro de control industrial y una sala de conferencias para clasificar los tipos de caminos involucrados y determinar los efectos de frecuencia.


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Más información:
Damla Guven et al, Metodología para medir la dependencia de la frecuencia de los canales de trayectos múltiples en el espectro de ondas milimétricas, IEEE Revista abierta de antenas y propagación (2022). DOI: 10.1109/OJAP.2022.3168401

Proporcionado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología

Cita: NIST encuentra un rendimiento inalámbrico consistente en bandas de ondas milimétricas 5G (10 de mayo de 2022) Obtenido el 10 de mayo de 2022 de https://techxplore.com/news/2022-05-nist-wireless-5g-millimeter-wave-bands.html

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