Внутренняя базовая станция 5G, работающая в диапазоне 28 МГц

Устройство, включающее в себя схемы размером в 10 раз меньше, чем обычная внутренняя базовая станция, очень компактно для простой установки, сводит к минимуму потребление энергии и обеспечивает высокоэффективное распространение сигнала, что будет способствовать реализации высококачественной связи в помещении.

Демонстрация, в которой обычный блок управления базовой станцией 5G связывался с новым устройством через сигнал 28 ГГц, подтвердила, что одна многосекторная антенна может принимать радиоволны во всех направлениях, используя управление радиолучами.

xDOCOMO ранее измерял направленность одного элемента в многосекторной антенне в 2022 году, но DOCOMO считает, что это была первая в мире демонстрация использования многосекторной антенны в базовой станции 5G, оборудованной для управления радиолучом.

Базовая станция 5G с многосекторными антеннами для использования внутри помещений

Многосекторная антенна делит окружающее ее 360-градусное пространство на несколько областей (секторов) для передачи и приема радиоволн одновременно и независимо в каждом секторе. Антенна, использованная в демонстрации, содержала 12 направленных элементов, расположенных по радиальной схеме, каждый из которых эффективно передавал и принимал радиоволны в определенном направлении.

Антенна Яги-Уда, первоначально разработанная для телевизионного вещания, была развернута для диапазона высоких частот. Обычно для распространения высокочастотных радиоволн во все зоны внутри помещения требуются многоэлементные планарные антенные решетки, что требует больших схем, которые потребляют значительное количество энергии и требуют достаточно места для установки.

Однако, используя стандартную для 5G технологию переключения луча, недавно продемонстрированная многосекторная антенна, встроенная в небольшую базовую станцию, смогла добиться высокого усиления во всех направлениях при минимальном потреблении энергии.

Установка предполагаемого устройства на потолке поможет эффективно доставлять высокочастотные радиоволны в каждую комнату, тем самым уменьшая количество базовых станций, необходимых для создания высококачественных коммуникационных сред внутри помещений.

Высокочастотные радиоволны имеют сильную линейность, и их сила имеет тенденцию легко уменьшаться, что затрудняет доставку таких волн на большие площади. Обычно для передачи радиоволн во всех направлениях в комнате требуется четыре или более антенн базовой станции, но недавняя демонстрация показала, что с этой задачей может справиться и одна многосекторная антенна.

DOCOMO планирует провести проверочные испытания с использованием новой базовой станции в различных условиях внутри помещений, на основе которых она намерена доработать схему антенны и включить ее в коммерческие базовые станции для создания высококачественной среды связи внутри помещений по сниженной цене.

Yokohama National University, DOCOMO, NIHON DENGYO KOSAKU и Fujitsu будут работать над развитием 5G и 6G, чтобы добиться совместимости с будущими мобильными сетями на высокочастотных миллиметровых и терагерцовых волнах для дальнейшего улучшения связи внутри помещений.