Komunikacja fal milimetrowych 5G

Pasmo fal milimetrowych znajduje się w czołówce komercyjnych, konsumenckich systemów komunikacji bezprzewodowej o dużej pojemności i stanowi nową erę komunikacji bezprzewodowej.Ze względu na wysoki koszt urządzeń o fali milimetrowej były one wcześniej wykorzystywane głównie w wojsku.Jednak wraz z szybkim rozwojem szybkiej szerokopasmowej komunikacji bezprzewodowej, wspomaganej jazdy samochodowej, kontroli bezpieczeństwa, testów medycznych i innych zastosowań, fale milimetrowe były również szeroko badane i stosowane w dziedzinie cywilnej w ostatnich latach.

Obecnie złote pasmo częstotliwości komunikacji poniżej 6 GHz jest trudne do uzyskania szerokiego widma ciągłego, co poważnie ogranicza rozwój branży komunikacyjnej.W przeciwieństwie do tego, pasmo fal milimetrowych wciąż ma dużą liczbę potencjalnie niewykorzystanych zasobów widma.Różnorodne urządzenia, chipy i aplikacje o falach milimetrowych są w pełnym rozkwicie.W stosunku do pasma mikrofalowego fale milimetrowe mają swoją własną charakterystykę.Przede wszystkim fala milimetrowa ma krótszą długość fali roboczej, co może skutecznie zmniejszyć rozmiary urządzeń i systemów;Po drugie, fale milimetrowe mają obfite zasoby widma i mogą zaspokoić potrzeby przyszłej ultraszybkiej komunikacji.

Rozwiązanie to opiera się na urządzeniach USRP do realizacji komunikacji radiowej na falach milimetrowych.Schemat obejmuje dwa USRP-LW N321 i dwa MWM39 oraz antenę tubową o standardowym zysku o maksymalnej szerokości pasma sygnału 200 MHz

Struktura systemu wygląda następująco:

Schemat wykorzystuje oprogramowanie i sprzęt z radiotelefonów zdefiniowanych programowo do przetwarzania sygnału pasma podstawowego.W komputerze przetwarzanie sygnału pasma podstawowego można przeprowadzić za pomocą otwartego radia GNU lub komercyjnego oprogramowania LabView, Matlab i innego oprogramowania.

Po stronie nadajnika oprogramowanie w komputerze prześle dane przez kodowanie źródłowe, kodowanie kanału, modulację w celu wygenerowania modulowanych danych kształtu fali w paśmie podstawowym, a następnie przez port SFP do USRP-LW N321, USRP-LW N321 zmieni się cyfrowy kształt fali pasma podstawowego na analogowy sygnał fali pasma podstawowego i na koniec przesyła go przez linię koncentryczną MWM39;Moduł MWM39 konwertuje sygnał analogowy na 39G i przesyła go przez antenę.

Po stronie odbiorczej MWM39 odbiera sygnał 39G mmWave przez antenę i konwertuje sygnał w dół na sygnał poniżej 6GHz, który jest przesyłany linią koncentryczną do USRP-LW N321, USRP-LW N321. Wejściowy analogowy kształt fali pasma podstawowego jest zbierany na cyfrowy kształt fali pasma podstawowego, przesyłany do komputera przez port SFP, a komputer synchronizuje, demoduluje, dekoduje i inne przetwarzanie odebranego kształtu fali pasma podstawowego danych.