دسته‌ها
اخبار

طیف بی‌سیم 6G: نه فقط یک آینده موج میلی‌متری



امروزه در تحقیقات مخابراتی 6G، بخش مهمی از طیف بی سیم نادیده گرفته شده است: محدوده فرکانس 3، یا باند FR3. این کاستی تا حدی به دلیل فقدان پلتفرم‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری من، برای مطالعه این ناحیه از طیف است که از حدود 6 تا 24 گیگاهرتز متغیر است. اما یک کیت تحقیق بی سیم منبع باز جدید این معا، را تغییر می دهد. و تحقیقات انجام شده با استفاده از این کیت، که هفته گذشته در یک کنفرانس صنعتی پیشرو ارائه شد، اثباتی بر دوام این باند طیف برای شبکه های 6G آینده ارائه می دهد.

در واقع، این امر مسلماً نشانگر لحظه ای از ارزیابی مجدد صنعت مخابرات است. به گفته این افراد، آینده 6G با پهنای باند بالا ممکن است کاملاً حول محور نباشد فن آوری های دشوار مبتنی بر موج میلی متری. در عوض، 6G ممکن است فضای زیادی را برای فناوری طیف مایکروویو با پهنای باند بالاتر که در نهایت آشناتر و در دسترس‌تر است، باقی بگذارد.

باند FR3 ناحیه‌ای از طیف مایکروویو است که فرکانس‌های موج میلی‌متری (30 تا 300 گیگاهرتز) کمتر است. FR3 نیز امروزه برای اینترنت ماهواره ای بسیار محبوب است ارتباطات نظامی. برای اشتراک‌گذاری باند FR3 در شبکه‌های 5G و 6G آینده با بازیکنان فعلی، شبکه‌های مخابراتی به اندازه کافی زیرک برای انجام منظم و سریع طیف پرش نیاز دارند.

با این حال، جهش طیف ممکن است هنوز مشکلی آسان‌تر از مشکلاتی باشد که حل می‌شود ذاتی کاستی های فیزیکی از برخی از بخش ها از طیف موج میلی متری– کاستی هایی که شامل برد محدود، نفوذ ضعیف، عملیات خط دید، نیاز به توان بالاتر و حساسیت به آب و هوا می شود.

چهره جدید پی رادیو

در اوایل سال جاری، استارت آپ مستقر در بروکلین، نیویورک رادیو پی– برگرفته از دانشگاه نیویورک دانشکده مهندسی تاندون– یک کیت سخت افزاری و نرم افزاری طیف بی سیم برای تحقیق و توسعه مخابرات منتشر کرد. یکی از بنیانگذاران شرکت می گوید که FR-3 Pi-Radio یک سیستم رادیویی نرم افزاری است که به طور خاص برای باند FR3 توسعه یافته است. ساندیپ رنگان.

Rangan، که همچنین یکی از محققان است، می‌گوید: «رادیو نرم‌افزاری اساساً یک پلتفرم قابل برنامه‌ریزی برای آزمایش و ساخت هر نوع فناوری بی‌سیم است. معاون مدیر NYU Wireless. در مراحل اولیه توسعه سیستم‌ها، همه محققان به اینها نیاز دارند.

به ،وان مثال، تیم Pi-Radio یک یافته جدید تحقیقاتی ارائه کرد که جهت آنتن FR3 را از اندازه گیری های گرفته شده توسط گیرنده Pi-Radio موبایل استنباط می کند – ارائه شده در انجمن پردازش سیگنال IEEE‘s کنفرانس Asilomar سیگنال ها، سیستم ها و کامپیوترها در پاسیفیک گرو، کالیفرنیا در 30 اکتبر.

به گفته یکی از بنیانگذاران پی رادیو مارکو مزاویلا، که همچنین دانشیار در دانشگاه پلی تکنیک میلانتحقیقات FR3 در مراحل اولیه که تیم در Asilomar ارائه کرد، محققان را قادر می‌سازد [signal] انتشار در این فرکانس‌ها به ما امکان می‌دهد آن را توصیف کنیم، آن را درک کنیم و مدل‌سازی کنیم… و این اولین قدم برای طراحی سیستم‌های بی‌سیم آینده در این فرکانس‌ها است.»

دلیل خوبی وجود دارد که محققان اخیرا FR3 را دوباره کشف کرده اند پائولو تستولینا، پژوهشگر فوق دکتری در دانشگاه نورث ایسترن موسسه اینترنت بی سیم اشیا غیر مرتبط با تلاش های پژوهشی فعلی. او می‌گوید: «کمبود فعلی طیف برای ارتباطات، اپراتورها و محققان را به جستجوی این باند سوق می‌دهد، جایی که آنها معتقدند امکان همزیستی با متصدیان فعلی وجود دارد.» اشتراک‌گذاری طیف کلیدی در این باند خواهد بود.»

رنگان خاطرنشان می کند که اثری که Pi-Radio بر روی آن ساخته شده است در اوایل سال جاری منتشر شده است، هم در مورد جنبه های اساسی تر ساخت شبکه در باند FR3 و همچنین اجرای خاص پلت فرم تحقیقاتی منحصر به فرد Pi-Radio برای شبکه های بی سیم آینده. (هر دو مقاله در مجلات IEEE منتشر شدند.)

Rangan می‌گوید: «اگر جهش فرکانس دارید، به این م،ی است که می‌تو،د سیستم‌هایی را دریافت کنید که در برابر انسداد مقاوم هستند. “اما حتی، به طور بالقوه، اگر به هر طریق دیگری مورد حمله قرار گرفته یا در معرض خطر قرار گیرد، این امر در واقع می تواند نوع جدیدی از ابعاد را که ما معمولاً در زیرساخت های سلولی نداشته ایم باز کند.” به عبارت دیگر، جهش فرکانس که FR3 برای ارتباطات بی سیم نیاز دارد، می تواند لایه ای از هک را ایجاد کند که به طور بالقوه ممکن است شبکه کلی را تقویت کند.

مکمل، نه جایگزین

تیم پی رادیوبا این حال، تاکید می کند که FR3 جایگزین یا جایگزین دیگر بخش های جدید طیف بی سیم نمی شود. به ،وان مثال، استقرار امواج میلی متری 5G وجود دارد در حال حاضر در حال انجام است امروز که بدون شک خواهد بود دامنه و عملکرد را گسترش دهید به آینده 6G همانطور که گفته شد، روش‌هایی که FR3 استفاده از طیف 5G و 6G را در آینده گسترش می‌دهد فصلی کاملا نانوشته است: اینکه آیا FR3 به‌،وان یک باند طیف بی‌سیم خاموش می‌شود، یا بلند می‌شود یا جایی راحت پیدا می‌کند تا حدی به نحوه تحقیق و توسعه آن بستگی دارد. حالا تیم پی رادیو می گوید.

Mezzavilla می‌گوید: «ما در این نقطه اوج هستیم که محققین و دانشگاهیان واقعاً با ،یب این سخت‌افزار پیشرفته با نرم‌افزار متن‌باز توانمند می‌شوند. و این امکان آزمایش ویژگی های جدید برای ارتباطات در این باندهای فرکانسی جدید را فراهم می کند. (Mezzavilla به اداره ملی مخابرات و اطلاعات به دلیل شناخت پتانسیل FR3 و تأمین بودجه تحقیقات این گروه اعتبار می دهد.)

در مقابل، تحقیقات امواج میلی متری 5G و 6G تا به امروز با وجود طیف گسترده ای از سیستم های رادیویی تعریف شده با امواج میلی متری (SDR) و سایر سیستم عامل های تحقیقاتی تقویت شده است.

رنگان می‌گوید: «شرکت‌هایی مانند کوالکام، سامسونگ، نوکیا، در واقع پلتفرم‌های توسعه امواج میلی‌متری عالی داشتند. اما آنها در خانه بودند. و ت، که برای ساختن یکی – SDR در آزمایشگاه دانشگاه – انجام شد، به نوعی غیرقابل حل بود.

بنابراین انتشار ارزان قیمتMezzavilla می گوید SDR منبع باز در باند FR3 می تواند موج جدیدی از تحقیقات 6G را آغاز کند.

مزاویلا می گوید: «این فقط نقطه شروع است. از این به بعد ما قصد داریم ویژگی‌های جدیدی بسازیم – سیگنال‌های مرجع جدید، سیگنال‌های کنترل منابع رادیویی جدید، عملیات میدان نزدیک… ما آماده ارسال این جعبه‌های زرد به سایر دانشگاهیان در سراسر جهان هستیم تا ویژگی‌های جدید را آزمایش کنند و آنها را به سرعت آزمایش کنید، قبل از اینکه 6G حتی از راه دور نزدیک ما باشد.

این داستان در 7 نوامبر 2024 به‌روزرس، شد تا شامل جزئیاتی در مورد بودجه از اداره ملی مخابرات و اطلاعات باشد.

از مقالات سایت شما

مقالات مرتبط در سراسر وب


منبع: https://spect،.ieee.org/6g-spect،-fr3