儘管5G商用預計要到2020年才能實現,但營運商已經在這方面進行了數年的努力。其中,Orange目前正在貝爾福的實驗頻段上進行發射機和接收機之間的頻道測量。但該業者也在開發新的無線電硬體和軟體。其研究團隊特別開發了一種名為「聚焦」的 5G 天線,前景光明。
我們能夠近距離看到其中一個原型,並在沙蒂永新 Orange Gardens 創新生態園區的中心參加該設備的演示。在這裡,我們找到了 Orange 公司的研究總監 Nicolas Demassieux 和負責該專案的工程師 Dinh-Thuy Phan Huy。
5G 帶來的流量和速度將呈現爆炸性成長
“5G 不僅保證了 1 Gbt/s 的速度,而且在超高清視頻的普及和數十億個連接對象的到來的影響下,流量也增加了 1000 倍”,立即攻擊尼古拉斯·德馬蘇。“但是,如果我們將網路中消耗的能源乘以 1000,我們將擁有近 50 個核電廠”,他警告說。這就是我們著名的 5G 天線發揮作用的地方。“理論上,透過在網路層級使用 100 個此類小型輻射元件,我們可以將所發出的功率除以 100,以獲得相同的吞吐量”該計畫由 Orange 和 ANFR(國家研究機構)共同資助,Dinh-Thuy Phan Huy 對此充滿熱情。
然而,從表面上看,這種材料並沒有表現出任何異常。「我們使用了商用天線。真正重要的是我們的電子卡及其上運行的軟體”這位年輕的研究人員警告說,她指著桌子上的原型機,該原型機是在雷恩INSA、泰雷茲、阿托斯、布列塔尼電信和朗之萬研究所的協助下生產的。
智慧天線專注於連接的物體
為了讓我們了解她的軟體的有趣之處,這位年輕的研究人員向我們展示了一個由20 個x 20 個盒子組成的面板。的功率水平轉換成顏色。
觀看影片示範:
第一個實驗:直觀地展示當今網路的工作原理。目前,天線會向各個方向發射無線電波,使每個人,無論身在何處,都可以保持聯繫。問題是,這也會導致大量能量損失,導致面板呈現多種顏色,從最接近要連接的物體的藍色到距離目標很遠的紅色。
為了進行比較,Dinh-Thuy Plan Huy 隨後轉向其 5G 天線原型。接收天線代表智慧型手機,而 PC 運行智慧天線的軟體。“我們將使用天線網路並教它聚焦於連接的物體並記住其位置”,向我們介紹了這位工程師。然後只出現藍色框。「所有不必要的廣播都已刪除。我們只在需要的地方建立無線電鏈路”,我們的研究人員滿意地指出。一場將會產生許多正面影響的表演。
轉向更便宜的智慧型手機?
“你必須明白,當能量較少時,對那些不想接收你的信號而只想接收他們的信號的人來說,幹擾也會減少””,尼古拉斯·德馬西厄強調。由於這項技術所需的能源消耗較少,因此終端的製造成本將比 3G 和 4G 終端的製造成本更低,因為 3G 和 4G 需要非常強大的功能。「我們將回歸更簡單的接收器,就像 2G 的接收器一樣簡單。它們將降低智慧型手機的價格,並可以嵌入更多的互聯對象”Orange 研究總監觀察道。
運營商並不是唯一在這一領域奮戰的人。但它在行動領域仍然取得了領先優勢。事實上,對移動物體操作聚焦天線是非常困難的。讓我們以一輛可移動的連網車輛為例。在它對網路進行 ping 操作和網路聚焦之間,它已經移動了位置,因此錯過了目標。
為了解決這個問題,Dinh-Thuy Plan Huy 和合作機構使用了 Mathias Fink 在 20 世紀 90 年代建立的時間反轉物理過程。它包括迫使無線電波反向重播其傳播場景,並重新聚焦於發射點。為此,您必須在車輛前部插入預測天線以發送 ping,並在後部插入另一個以接收訊號。“我們是唯一成功讓這些創新在 300 公里/小時的速度下發揮作用的公司”, Souligne Dinh-Thuy Plan Huy。
現在仍然需要從模擬轉向實際測試。但Orange希望將「其綠色技術」作為第一個5G標準的標準。