Разработана новая технология, позволяющая удвоить пропускную способность диапазона радиочастот беспроводной связи

IT новости на Учитель программирования Ру
Группа исследователей из компании Columbia Engineering разработали новую технологию, позволяющую реализовать полнодуплексную связь, одновременный прием и передачу данных, на одной и той же самой частоте, лежащей в диапазоне работы систем беспроводной связи. Более того, им удалось воплотить реализацию этой технологии в виде наноразмерных CMOS-компонентов приемника и передатчика, размещенных на кристалле миниатюрного чипа CoSMIC (Columbia high-Speed and Mm-wave IC), который может без труда быть установлен в смартфонах и других миниатюрных электронных устройствах.

До последнего времени считалось, что реализация полнодуплексной связи на одной частоте попросту невозможна, во всех современных системах беспроводной связи приемники и передатчики могут работать одновременно только на немного отличающихся частотах. “Нам удалось создать то, что в корне изменит все принципы построения систем беспроводной радиосвязи” – рассказывает профессор Хэриш Кришнэсвами (Harish Krishnaswamy), – “Дальнейшее развитие нашей технологии позволит удвоить ресурсы спектров радиочастот, используемых планшетными компьютерами, смартфонами и другими устройствами”.

В преддверии так называемой эры Больших Данных на первый план все сильней и сильней выдвигается кризис, связанный с ограниченной пропускной способностью радиочастотного спектра, в результате которого беспроводные сети будущего уже не смогут справиться со все увеличивающимися потоками данных. Современные стандарты, такие, как 4G/LTE, поддерживают работу в 40 различных диапазонах, между которыми практически не осталось свободного пространства для дальнейшего расширения. А 5G-сетям следующего поколения, которые должны обеспечить передачу в тысячи раз большего количества данных, и существующего диапазона будет совершенно недостаточно.

Возможность использовать один и тот же диапазон для приема и передачи данных позволит удвоить пропускную способность беспроводных сетей без необходимости расширения рабочей полосы. И это может стать решением вышеописанной проблемы. “Другие исследовательские группы и даже целые компании уже демонстрировали в теории и на практике возможность реализации полного дуплекса на одной и той же частоте” – рассказывает профессор Кришнэсвами, – “Но никому до нас не удавалось реализовать в виде одной крошечной интегральной схемы”.

Самой большой проблемой, которую пришлось решить исследователям, являлась проблема подавления эха собственного передатчика. Представьте себе, что вы пытаетесь услышать кого-то, находящегося достаточно далеко, когда рядом с вами кричит другой человек. Но, если вы сумеете подавить звук крика ближайшего к вам человека, то вы сможете услышать человека, находящегося на удалении от вас.

“При помощи некоторых решений и тщательной экранировки цепей передатчика от цепей приемника нам удалось решить проблему подавления эха” – рассказывает профессор Кришнэсвами, – “В нашем случае все было усугублено еще тем, что все это делалось в пределах одного кристалла крошечного чипа”

В настоящее время исследовательская группа готовится к проведению ряда тестов, в которых будет создана сложная беспроводная сеть с множеством узлов. “В случае соединения точка-точка наша технология без проблем демонстрирует удвоение пропускной способности рабочей частоты” – рассказывает профессор Кришнэсвами, – “Теперь мы кардинально усложним задачу и выясним, на какой прирост пропускной способности можно будет рассчитывать в случае сложных сетей, максимально приближенных к существующим сетям беспроводной связи”.

Источник


Поделиться ссылочкой: