فوجیتسو تکنولوژی سلول کوچک mmWave را برای توسعه شبکه اینترنت ۵G معرفی کرد

آزمایشگاه فوجیتسو اعلام کرده است که یک فاز گیرنده (mmWave) برای سلول های کوچک تولید می کند که گفته می شود اتصالات ۱۰ گیگابیت بر ثانیه مورد نیاز برای شبکه اینترنت ۵G را در حالی که انرژی کمی مصرف می‌کند، ارائه می‌دهد.

فوجیتسو چندین سال است که بر روی ترکیب سلول های کوچک و تشکیل پرتو کار می‌کند؛ با این حال، این شرکت قبلا در حال توسعه مدارهای فاز گیرنده با مصرف جریان برق کم بود. فناوری جدید مصرف انرژی را تا ۳ وات کاهش داده است.

طبق گفته Fujitsu، تغییر فازهای جدید، تعدادی از آمپرهای مورد نیاز را با ترکیب مدارهای سوئیچینگ با آمپلی فایر های دیفرانسیلی کاهش داده است و با استفاده از یک مدار جدید mmWave، قطع جریان برق از مدارها را محدود کرده است.

فاز گیرنده ها مدارهایی هستند که مسیر خروجی پرتو را از یک آرایه آنتن با تنظیم فاز سیگنال ورودی به هر آنتن در محدوده ۰ تا ۳۶۰ درجه تعیین می کنند. تاکنون مشخص شده که هر فاز نیاز به چهار آمپر دارد.

آزمایشگاه فوجیتسو اکنون با توسعه یک مدار سوئیچ جدید و از طریق رمزگذاری علامت مثبت یا منفی در سیگنال ورودی، می تواند فاز سیگنال خروجی را به ۰ و ۱۸۰ درجه یا ۹۰ و ۲۷۰ درجه تغییر دهد و با موفقیت تعداد آمپر مورد نیاز را به دو کاهش دهد.

این شرکت اعلام کرد که طیف mmWave سرعت های لازم برای ۵G را فراهم می کند. همچنین این شرکت می‌گوید امواج میلیمتری یک جهته هستند. به همین ترتیب، تکنولوژی جدید سلول کوچک، استفاده از پرتو را فراهم می‌کند. فوجیتسو می گوید این پرتو می‌تواند کنترل ۱۲۸ عنصر آنتن را بر عهده بگیرد.

این شرکت همچنین توانایی اندازه‌گیری فاز و دامنه تعیین شده توسط فاز گیرنده را اضافه کرده و برای جبران انحراف، کاهش مصرف انرژی و افزایش دقت جهت پرتو را تنظیم می کند.

فوجیتسو اعلام کرده که که چنین سلول های ۵G کوچک که به طور موثر مینیاتوری پایه های شبکه اینترنت ۵G را تشکیل می‌دهند، می توانند در مناطقی با تراکم بالا جمعیت، از جمله ایستگاه های قطار و استادیوم مستقر شوند. در مکان هایی با تراکم زیاد مردم، پیش بینی می شود که استفاده از یک روش به نام سلول های کوچک در هر چند ده متر از محل و در ایستگاه های پایه بسیار مفید واقع شود.

بر اساس اعلام فوجیتسو، این ایستگاه های پایه نیاز به استفاده از تکنولوژی پرتو دارند که بتوانند به طور همزمان با چندین کاربر ارتباط برقرار کنند و از چندین آنتن استفاده کنند تا سیگنال را در جهت دلخواه مسیر دهند.

فوجیتسو اعلام کرد که در آینده به دنبال آزمایشات میدانی و توسعه تجهیزات یک محصول سلولی کوچک شبکه اینترنت ۵G را در سال ۲۰۲۰ ارائه خواهد داد.

فوجیتسو علاوه بر شرکت در مرکز نوآوری ۵G انگلیس (۵GIC) در سال ۲۰۱۴ از آزمایشات ۵G با NTT DoCoMo در ژاپن استفاده کرده است.

فن آوری سلول های کوچک بر روی شرکت های حمل و نقل و شبکه های جهانی در سطح جهانی تمرکز کرده است. در ماه اوت اریکسون نیز سه سلول کوچک جدید را معرفی کرد که به توسعه شبکه ها برای راه اندازی ۵G کمک می کند تا پوشش و ظرفیت را با استفاده از LTE / 5G ادغام کند.

غول شبکه (شرکت ژاپنی فوجیتسو) سلول های کوچک خود را که در سال ۲۰۱۸ به بازار عرضه خواهد کرد، نام‌گذاری کرده است: Multi-Operator Dot و Enclosure Multi-Dot برای داخل ساختمان و دستگاه Strand-Mount برای رادیوهای بیرونی به کار گرفته می‌شود.

نوکیا همچنین تکنولوژی سلول کوچک خود را ارتقا داده است، در ماه ژوئن شرکت نوکیا متد جدیدی را برای استقرار سلول های کوچک در جهت حمایت از مخابرات برای ساخت پوشش های تلفن همراه در کوتاه مدت ارائه داده است.

آزمایش جدید شرکت فوجیتسو، یک راه قابل پیش بینی، ارزان قیمت و بسیار قابل تکرار را برای راه اندازی سلول های کوچک در طی ۱۶ هفته از زمان برنامه ریزی تا اتمام فراهم کرده است. به طور قابل توجهی دوره زمانی ۱۲ تا ۱۸ ماهه که قبلا توسط telcos در نورد سلول های ماکرو انجام شده بود، کاهش یافته است.

Optus و Telstra در حال گسترش سلول های کوچک برای افزایش تراکم شبکه های مترو خود ، ارائه داده ها و پوشش مناطق به عنوان بخشی از تعهدات خود تحت برنامه تلفن همراه blackspot دولت استرالیا هستند.

در دور اول برنامه Blackspots، تلسترا ۱۳۵ سلول کوچک را با استفاده از منابع مالی خود بکار می گیرد ، در حالی که اوپتوس، ۴۹ سلول کوچک را در دور دوم فراهم خواهد کرد.

M1 ارائه دهنده خدمات مخابراتی سنگاپور در سال گذشته نیز شبکه تجاری ناهمگن کشور را با استفاده از سلول های کوچک نوکیا راه اندازی کرد، در حالی که اریکسون در ماه ژوئیه ۲۰۱۶ با همکاری Singtel آزمایش زنده سلول های کوچک را انجام داد.

استفاده از گروه mmWave برای خدمات ۵G نیز در حال حاضر در سراسر جهان مورد بررسی قرار گرفته است. ماه گذشته ماهنامه مخابرات و رسانه استرالیا (ACMA) اعلام کرد که پیشنهادی برای سرعت بخشیدن به روند تصمیم گیری درباره استفاده از گروه mmWave ارائه داده است.

ACMA معتقد است که استانداردهای بین المللی و هماهنگی "به سرعت در حال پیشرفت است" و از گروه mmWave احتمالا تا قبل از سال ۲۰۲۰ استفاده خواهد شد. اکنون به دنبال ساده سازی نفوذ به گروه ۲۶ گیگاهرتزی، که شامل طیف ۲۴٫۲۵-۲۷٫۵GHz هستیم، و همچنین به طور بالقوه در حال بررسی دیگر گروه های mmWave می‌باشیم.

Telcos در حال حاضر به دنبال استفاده از طیف mmWave برای شبکه ۵G است. Telstra در ماه فوریه با همکاری Ericsson و Qualcomm در استرالیا و طی مجموعه‌ای از آزمایشات طیف وسیع رادیویی جدید شبکه اینترنت ۵G را معرفی کرد.

این آزمایشات از فن آوری های طیف MMWave برای افزایش ظرفیت شبکه و امکان استفاده از سرعت های چند گیگاباتی و همچنین تکنولوژی آنتن Multi-Input Multi-Output (MIMO) همراه با تشکیل پرتو و ردیابی پرتو استفاده خواهد کرد.

اریکسون و آی بی ام در اوایل سال جاری همچنین اعلام کردند که گام های تحقیقاتی در زمینه شبکه اینترنت ۵G انجام داده‌اند که نشان می‌دهد آرایه فیزیکی mmWave مبتنی بر سیلیکون می تواند سرعت جذب ۵G را افزایش دهد.

طبق گفته اریکسون و آی بی ام، باندهای mmWave برای سرعت هایی که بیش از ۱۰ برابر سریع تر از فرکانس های مورد استفاده برای دستگاه های تلفن همراه است، امکان پذیر است.

شرکت‌های دیگری بر روی محصولات و متد‌های ۵G mmWave در سراسر جهان کار می‌کنند که می‌توان به شرکت‌های اینتل ، سامسونگ ، هوآوی ، کوالکام ، ZTE و نوکیا اشاره کرد.

نسل پنجم شبکه تلفن همراه (۵G)، استانداردهای پیشنهادی برای نسل جدید ارتباطات سیار است که پس از نسل چهارم شبکه تلفن همراه فعلی ارائه می‌شود. برنامه‌ریزی آن بر افزایش سرعت اتصال اینترنت از سمت اپراتورها به میزان ۲۰ گیگابیت، به همراه افزایش ظرفیت بیشتر نسبت به نسل چهارم هدفگذاری شده است که اجازه می‌دهد حداقل یک میلیون بیشتر، کاربران ارتباطات سیار در هر واحد سطح شبکه و در هر کیلومتر مربع به شبکه متصل باشند. هر کاربر باید در شلوغ‌ترین حالت حداقل ۱۰۰ مگابیت برثانیه را تجربه کند که این در استاندارد نسل چهارم قید نشده است.

کاهش مصرف انرژی هم معیاری است که در این نسل (شبکه اینترنت ۵G) به آن توجه شده است و دستگاه‌های فرستنده و گیرنده اپراتورها باید در ساعت کم مصرف به حالت صرفه جویی انرژی وارد شده و به سرعت فعال شوند این معیار هم در نسل چهارم قید نشده بوده است. در نتیجه، امکان ارتباط به صورت رسانه جاری در ساعات زیاد از طریق تلفن همراه را برای افراد فراهم می‌کند. همچنین، هدف عملیاتی دیگر آن بهبود پشتیبانی از ارتباطات ماشین به ماشین، یعنی اینترنت اشیا، با هزینه کمتر، مصرف باتری کمتر و تأخیر کمتر از نسل چهارم می‌باشد.

در اوایل ۲۰۱۲، اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) تحت نظر سازمان ملل برنامه‌ای را برای توسعه تیم ارتباطات بین‌المللی موبایلی (IMT) برای افق ۲۰۲۰ و فرای آن (IMT-2020) آغاز کرد. در نتیجه رسماً یک مسابقهٔ جهانی برای تعیین نسل پنجم (۵G) شبکه موبایل شروع شد. در سه سال بعدی تصویر سیستم این نسل بعدی شروع به شکل‌گیری کرد. یک پیشنهاد پیش‌نویس از سوی ITU-R درباره IMT-2020، سه کاربرد کلیدی در ۵G را به عنوان موبایل پهن‌باند افزایش یافته تعریف می‌کند، ارتباطات ماشینی سنگین، فوق قابل اطمینان و ارتباطات با نهفتگی کم. همچنین گزارش مشابهی به راهنمایی درباره ملزومات این سناریوها در زمینه شاخص‌های اجرایی مانند بازده طیف، نهفتگی، چگالی ارتباط، ظرفیت ترافیکی ناحیه اشاره می‌کند.

شبکه ۴G فعلی برای سلولهای کوچک بی قاعده طراحی نشده بودند. بر اساس سیر تکاملی بلند مدت که وقفه زمان مخابره یک میلی ثانیه و پیشوند تناوبی حدود ۵ میلی ثانیه است این امر باعث شده است. همچنین، یک ایستگاه پایه سلول کوچک LTE) eNB) به شدت مشابه یک eNB سلول بزرگ بالغ در حوزهٔ کاربردی است با این تفاوت که توان انتقالش کمتر است. به علاوه رابط درون سلول به مقدار زیادی توسط آرایش طرح‌ریزی شده کنترل شده است. در ۵G ما پیش بینی می‌کنیم که آنها به دو نوع از گره‌ها با خصوصیات مشخص و منحصر به فرد در عملکرد تکاملی تبدیل شوند.