天线系统的数据发送和接收速率提高了十倍

无线设备的使用正在爆炸式增长。国际研究机构Statista于2019年3月估计,全球约有130亿移动设备(例如手机,平板电脑,笔记本电脑)在使用,全球研究和咨询公司Gartner预测物联网将使到2020年底,这一数字将超过210亿。

移动设备的广泛使用已经对支持所有这种无线连接的蜂窝系统产生了巨大的需求,尤其是在室外音乐会或运动场等可能同时连接大量用户的位置。当前时代的蜂窝技术甚至是拟议的下一代5G技术的能力将受到严重限制,无法提供支持不断升级的设备使用所需的高数据速率和广域通信范围。

通信界一直在研究带内全双工(IBFD)技术,以通过允许设备同时在相同频率上进行发送和接收来增加容量和支持的设备数量。此功能不仅使设备在频谱范围内的效率提高了一倍,而且还减少了在发送和接收模式之间处理消息的时间。

在最近发表在《IEEE微波理论与技术》上的文章“带内全双工技术:技术和系统调查”中,来自麻省理工学院射频技术小组的Ken Linth Kolodziej,Bradley Perry和Jeffrey Herd的麻省理工学院林肯实验室研究人员对此进行了评估。 50多个代表性IBFD系统的功能。他们得出结论,将IBFD技术集成到无线系统中可以增强系统在当今拥挤的频谱中运行的能力,并提高频谱的有效利用。

但是,作者告诫说,只有系统设计人员开发出减轻通过在相同频率上同时发送和接收而产生的自干扰的技术,才能实现IBFD在无线通信中的潜力。

到目前为止,开发的IBFD系统受限于其可实现的范围以及可容纳的设备数量,因为它们依赖于全向辐射的天线。最近,林肯实验室的研究人员展示了IBFD技术,该技术首次可以在相控阵天线上运行。“定相阵列可以将通信流量定向到目标区域,从而扩大RF信号到达的距离,并显着增加单个节点可以连接的设备数量,” Kolodziej说。

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