分裂和反弹波束可提高5G速度和覆盖范围

5G技术有两个主要版本，具体取决于您的优先级——速度或覆盖范围。但是现在，加州大学圣地亚哥分校的工程师们找到了一种方法来两全其美，使用一种算法在障碍物周围反射更快的信号。

随着越来越多的人获得具有 5G 连接功能的手机，您可能会注意到两个问题之一。要么它看起来并不比4G快多少，要么只要你完全站着不动并且不进入室内，它就会非常快。差异可能取决于您的服务提供商和您的手机本身使用的技术版本。

正在使用的两种技术称为 mmWave 和 sub-6。后者，顾名思义，使用低于 6 GHz 的频率，可以轻松穿透障碍物并进入建筑物，而且它可以与现有基础设施配合使用——但因此它的速度绝对是上一代。另一方面，毫米波以非常高的频率传输，非常适合一次发送大量数据——只要你不需要它走得太远或穿墙。

对于这项新研究，加州大学圣地亚哥分校的研究人员着手寻找一种方法，将毫米波的速度与 sub-6 的覆盖范围相结合。通常，毫米波信号作为一个激光聚焦光束在基站和接收器(例如用户的电话)之间发送。但是，当然，如果这束光束被人、物体或墙壁中断，信号就会丢失。

因此，该团队决定尝试将单个光束分成几束，并让它们通过不同的路径到达接收器。一组新的专用算法告诉基站执行此操作，以便一些光束直接射向接收器，而其他光束则被引导从玻璃、金属、混凝土或干墙等表面反射以到达设备。该算法可以学习最佳路径，并优化每个光束的角度、相位和功率以改善信号。

“你会认为分裂光束会降低信号的吞吐量或质量，”该研究的资深作者 Dinesh Bharadia 说。“但根据我们设计算法的方式，从数学上讲，我们的多波束系统可以提供更高的吞吐量，同时传输的总功率与单波束系统相同。”

研究人员在办公楼内和室外测试了他们称之为 mmReliable 的系统。在室内测试中，mmReliable 能够连续向手机发送 800 Mbps 的高速连接而不会掉线，即使用户在桌子、墙壁和其他障碍物后面走动也是如此。在户外，该系统提供了最远 80 m (262.5 ft) 的连接。

该团队表示，该系统可以推广到现有的 5G 基础设施，因为它不需要任何新硬件。其他实验通过利用一些 4G 频率来提高 5G 速度。

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