Пропускная способность современных сетей беспроводной связи увеличилась в миллион раз с момента появления первой сотовой сети в 1957 году. Использование дополнительного радиочастотного спектра для передачи сетевого трафика объясняет 25-кратное улучшение, но самое большое единственное улучшение, на которое приходится 1600-кратное увеличение, связано с уменьшением размера «ячеек» сети, составляющих сеть. Другими словами, установка большего количества физических сетевых вышек, ретрансляторов и другого оборудования полезна для создания более плотной сети узлов, которые могут нести больший сетевой трафик.

Развязка отправки и получения

Но это было очень дорого — копать кабели, устанавливать вышки и базовые станции, устанавливать и обслуживать, а также все требования к планированию и бюрократии. Значительная часть дизайна мобильной сети 5G следующего поколения направлена ​​на то, чтобы выжать большую скорость и емкость из того, что у нас уже есть, без затрат на добавление дополнительной инфраструктуры. Одной из исследуемых областей является концепция развязки нисходящей линии связи (DL) и восходящей линии связи (UL), озвученная некоторыми из ее соавторов DUDe. От мобильных сетей первого поколения до последнего 4G соединения нисходящей линии связи (или приема) и восходящей линии связи (или отправки) любого сеанса связи были соединены вместе. Это означает, что мобильный телефон связывается с одной базовой станцией одновременно, и данные отправляются и принимаются через одно и то же соединение. Исторически это был почти оптимальный подход, поскольку, таким образом, базовая станция и мобильный телефон установили бы самое сильное соединение, которое могло быть обеспечено в обоих направлениях. Однако, поскольку мобильные сети стали более разнообразными, объединяя ячейки сети разных размеров и башни передачи с разной мощностью передачи, теперь имеет смысл разделить их. Телефон может получать информацию через мощную крупную сетевую ячейку для максимальной скорости и использовать меньшие ячейки для отправки данных через радиостанцию ​​с более низким энергопотреблением. Это может привести к удвоенной емкости и сделать соединения в десять раз более надежными.

Удвоение на дуплекс

Другая область исследования — это полнодуплексная радиопередача. Полный дуплекс относится к концепции возможности передачи и приема на одной и той же частоте в одно и то же время, точно так же, как мы можем общаться друг с другом по традиционному аналоговому стационарному телефону. Ретрансляторы такого типа, используемые для расширения охвата сети в сферах спутниковой связи, радиовещания и мобильных сетей, используют полнодуплексный режим в течение десятилетий. Но это достигается с помощью двух разных антенн, расположенных достаточно далеко друг от друга, чтобы сильный передаваемый сигнал не мешал более слабому приемному сигналу. Все сводится к использованию подавления эха сигнала. Суть всех этих систем состоит в том, чтобы подавлять сильный исходящий передаваемый сигнал из слабого входящего принимаемого сигнала, устраняя помехи.