Meningkatkan kinerja jaringan seluler 5G di masa depan
Telecom

Meningkatkan kinerja jaringan seluler 5G di masa depan


Sisi depan modul yang dikembangkan dalam pengaturan pengukuran, termasuk 72 elemen antena. Kredit: Universitas Teknologi Eindhoven

Masyarakat sangat bergantung pada komunikasi nirkabel. Banyak orang memiliki akses ke setidaknya satu ponsel; Faktanya, ada lebih banyak ponsel yang digunakan daripada populasi planet saat ini. Dalam lima tahun, prediksi menunjukkan bahwa akan ada lebih dari empat miliar perangkat tambahan yang terhubung ke jaringan seluler. Akibatnya, lalu lintas data akan tumbuh, yang menyebabkan kemacetan jaringan 4G saat ini. Untuk mengurangi masalah ini, dunia beralih ke komunikasi seluler generasi kelima (5G), tetapi ini akan membutuhkan perubahan signifikan pada sistem antena. Insinyur kelistrikan dan kandidat Ph.D. Teun van den Biggelaar telah mengembangkan sistem antena berdasarkan pendekatan array bertahap yang memungkinkan komunikasi yang andal melalui jaringan 5G. Teun menerima gelar Ph.D. cum laude pada tanggal 11 November di TU / e.

Kemungkinan besar Anda pernah mendengar istilah 5G dalam beberapa bulan terakhir sehubungan dengan kemajuan jaringan komunikasi masa depan kita. Tapi apa sebenarnya 5G itu?

“Jaringan seluler sebelumnya adalah solusi ‘satu sistem untuk semua’. 5G adalah perubahan paradigma dalam industri komunikasi seluler karena pita frekuensi yang berbeda dapat digunakan untuk aplikasi yang berbeda. Di Eropa, pita-pita ini sekitar 700 MHz, 3,5 GHz, dan 26 GHz, “kata Van den Biggelaar. “Setiap pita memiliki fungsi dan implikasinya sendiri-sendiri. Di Grup Elektromagnetik di TU / e yang dipimpin oleh Profesor Bart Smolders, kami fokus pada jaringan 5G di pita 26 GHz, yang sering disebut pita frekuensi gelombang milimeter (mm-gelombang) 5G. “

Pita frekuensi gelombang mm ini menyediakan bandwidth yang besar dan memungkinkan kecepatan data yang sangat tinggi. Dibandingkan dengan 4G, kecepatan data dapat ditingkatkan dengan faktor 10 hingga 100.

Jangkauan komunikasi 5G menurun

Memanfaatkan pita frekuensi gelombang 5G mm membutuhkan biaya: rentang komunikasi frekuensi gelombang 5G mm jauh lebih rendah daripada frekuensi 4G, karena frekuensi gelombang 5G mm lebih mudah diblokir oleh objek seperti pohon dan bangunan. Penurunan jangkauan komunikasi ini dapat diatasi dengan memasang lebih banyak stasiun pangkalan, yang memungkinkan penggunaan sel yang lebih kecil dalam jaringan gelombang 5G mm dibandingkan dengan sel yang digunakan dalam jaringan 4G. Ukuran tambahan untuk mengkompensasi kerugian ini adalah dengan meningkatkan penguatan yang disebut sistem antena dengan menggunakan sistem array bertahap.

Mengembangkan sistem array bertahap 5G

Antena khas yang digunakan dalam sistem 4G memiliki penguatan yang relatif rendah, yang berarti bahwa radiasi tidak terfokus pada satu arah tertentu. Jika beberapa antena digunakan dalam susunan antena, hasil pola interferensi, dan radiasi kemudian dapat difokuskan dalam satu arah. Ini mengarah ke sistem dengan penguatan antena yang lebih besar yang mengatasi peningkatan kerugian yang terkait dengan pita gelombang 5G mm. Dengan mengatur sinyal ke setiap elemen antena secara cerdas, arah radiasi bahkan dapat diubah dan dapat digunakan untuk mengikuti pengguna yang bergerak.

Sistem array bertahap seperti itu kemungkinan besar akan digunakan di jaringan seluler 5G. Untuk gelar Ph.D. Penelitian, Van den Biggelaar mengembangkan sistem antena 5G bekerja sama dengan NXP Semiconductors di Nijmegen.

Karakterisasi sistem antena

“Kepatuhan sistem antena dengan peraturan yang digariskan oleh organisasi pengembangan standar dan lembaga pemerintah sangat penting untuk memastikan komunikasi yang andal dan untuk mengurangi risiko kesehatan,” catat Van den Biggelaar. “Karenanya, mengkarakterisasi sistem antena secara akurat sangat relevan.”

Antena dan elektronik di stasiun pangkalan 4G konvensional dapat dirancang dan ditandai secara terpisah. Pada frekuensi gelombang 5G mm, ini tidak praktis karena elemen antena individu sangat kecil dan biasanya sangat terintegrasi. Bekerja sama dengan National Institute of Standards and Technology (NIST) di Amerika Serikat, Teun telah mengembangkan metode untuk secara akurat mengkarakterisasi sistem antena 5G mm-gelombang (terintegrasi). Metode ini menyebabkan lebih sedikit kesalahan pengukuran dan ketidakpastian, yang pada akhirnya akan meningkatkan keandalan jaringan seluler 5G di masa depan. Karena metode ini juga berlaku untuk aplikasi frekuensi yang lebih tinggi, karya Van den Biggelaar juga dapat diterapkan pada komunikasi seluler 6G.


Broadband seluler 5G ultrafast berkat teknologi gelombang milimeter


Informasi lebih lanjut:
Karakterisasi over-the-air dari sistem antena terintegrasi gelombang milimeter. research.tue.nl/en/publication… ave-integrated-anten

Disediakan oleh Universitas Teknologi Eindhoven

Kutipan: Meningkatkan kinerja jaringan seluler 5G masa depan (2020, 12 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-future-5g-cellular-networks.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Singapore 2020