Исследователи из Группы интеллектуальных и беспроводных приложений и технологий (SWAT-UGR) провели два научных исследования, направленных на поиск ответа на распространенный вопрос: понимание того, как электромагнитные волны распространяются в среде.
Увеличение скорости сети открывает двери новым возможностям, таким как роботизированная хирургия или услуги виртуальной реальности.
Группа исследователей UGR изучила распространение электромагнитных волн с целью улучшения развертывания сетей 5G и 6G. Кроме того, результаты исследования способствуют развитию Индустрии 4.0, которая стремится автоматизировать процессы на заводах с использованием беспроводных технологий.
Исследователи, входящие в группу SWAT-UGR, провели две научные работы, посвященные общему вопросу понимания того, как электромагнитные волны распространяются в среде. Первая статья , опубликованная в IEEE Transactions on Wireless Communications , решает задачу оценки двух ключевых параметров, характеризующих электромагнитные волны: угла и времени прибытия сигналов, проходящих через среду.
Чтобы добиться этого, команда использует «несколько экзотическую» геометрию датчика, известную как тороидальные массивы — геометрические формы, напоминающие пончики. Вторая опубликованная работа направлена на понимание механизмов, посредством которых электромагнитные волны распространяются в промышленной среде, исследуя, как на них влияют такие сценарии.
Общей темой этих исследований является изучение миллиметровых волн — невидимых посланников, переносящих информацию для телекоммуникационных услуг , таких как мобильные сети или Wi-Fi. В настоящее время эти услуги обычно работают в диапазонах частот ниже 6 ГГц. Однако из-за экспоненциального роста числа пользователей и устройств эти сети сталкиваются с рисками перегрузки.
Следовательно, одним из ключевых предложений новых технологий 5G и 6G является развертывание услуг в более высоких частотных диапазонах, чем текущие. Это означает увеличение скорости сети для пользователей и более стабильные соединения, открывая двери новым возможностям, таким как роботизированная хирургия или услуги виртуальной реальности.
«Прежде чем расширять наши сети на новые частоты, крайне важно понять, как распространяются волны в этих диапазонах, поскольку между этим миллиметровым диапазоном и теми, которые используются в настоящее время, есть заметные различия», — объясняет Алехандро Рамирес Арройо, ведущий исследователь из UGR. «Например, волна не распространяется по морю так же, как между зданиями в таком городе, как Гранада», — добавляет Рамирес.
Второе исследование , опубликованное в IEEE Transactions on Vehicular Technology, фокусируется на конкретной среде: промышленные сценарии, где волны подвергаются воздействию препятствий, например, из-за тяжелой техники. Таким образом, эта работа анализирует, как миллиметровые волны распространяются на заводах, улучшая производительность беспроводных сетей.
Примечательно, что данное исследование проводилось в уникальной европейской лаборатории — Лаборатории интеллектуального производства 5G в Университете Ольборга, — где внедряются новейшие технологии для развития Индустрии 4.0.
Будущие приложения
Какие будущие приложения могут возникнуть из результатов этих исследований Гранадского университета? По словам Рамиреса, полное понимание канала распространения и того, как распространяются волны, дает возможность улучшить развертывание будущих сетей 5G и 6G. Эти результаты примечательны тем, что получены с использованием таких уникальных геометрических форм, как тороидальные решетки.
Кроме того, исследование, проведенное в 5G Smart Production Lab, дает рекомендации по пониманию развертывания телекоммуникационных сетей в промышленных условиях. Это проливает свет на работу сетей миллиметрового диапазона, способствуя развитию Industry 4.0. Цель этой отрасли — автоматизировать производственные процессы на заводах с использованием беспроводных средств.
