Dużo osób zastanawia się, czy sieci 5G działające w paśmie milimetrowym (dziesiątki GHz) zyskają na popularności ze względu na niewielki zasięg stacji bazowych. Fizyka jest nieubłagana. Im większa jest częstotliwość sygnału radiowego, tym jest on mocniej tłumiony. Na szczęście testy przeprowadzone dla częstotliwości 28 GHz pokazują, że 5G w paśmie milimetrowym ma sens. Natomiast Nokia pokazała, że do tego celu można również skorzystać z częstotliwości 90 GHz.

Dlaczego operatorzy chcieliby korzystać z tak wysokich częstotliwości do budowy sieci 5G? Pasmo pracy urządzeń radiowych określa się często w procentach, które wyrażają stosunek szerokości pasma do jego częstotliwości środkowej. Przykładowo urządzenie obsługujące pasmo o szerokości 10% zaprojektowane na częstotliwość 1 GHz potrafi przesłać sygnał o zajmujący 100 MHz. Takie samo rozwiązanie, ale przeprojektowane na częstotliwość 10 GHz, mogłoby przekazać sygnał zajmujący 1 GHz (czyli 1000 MHz). A 10 razy szersze pasmo oznacza 10 razy szybszą transmisję danych. Jak już sami się domyślacie, 5G pracujące na częstotliwościach w paśmie milimetrowym 28 GHz będzie dużo szybsze od systemów korzystających z częstotliwości 3700 MHz. Wyższe pasmo oznacza również rezerwacje na szersze bloki częstotliwości dla większej ilości operatorów.

Nokia uważa, że 90 GHz nadaje się na 5G tak samo dobrze, jak 28 GHz

Fale radiowe o wyższej częstotliwości są bardziej podatne na tłumienie wprowadzane przez złe warunki atmosferyczne oraz wszelkiego rodzaju przeszkody. Trzy razy częstotliwość oznacza również dziewięć razy większe tłumienie wynikające z rozchodzenia się fali w idealnych warunkach. Jednak naukowcy z Nokia Bell Labs mają pomysł, jak rozwiązać ten problem. W tym celu został opracowany specjalny układ antenowy, który można rozbudować do 256 promienników. Dzięki temu stacja bazowa może wypromieniować skoncentrowaną wiązkę elektromagnetyczną skierowaną w stronę wybranego użytkownika. Dzięki takiemu podejściu, większe tłumienie sygnału radiowego, jest kompensowane większym zyskiem kierunkowym anteny stacji bazowej.

Wyższa częstotliwość oznacza również, że pojedyncze elementy promieniujące tak dużej anteny są niewielkie. Dlatego naukowcy pracujący dla Nokii mogli opracować tak duży układ. Praktycznym zastosowaniem nowego rozwiązania zainteresowany jest największy japoński operator NTT DOCOMO.

Źródło: Nokia

PJ
Przemek jest mózgiem operacyjnym SpeedTest.pl. Studiował na Politechnice Wrocławskiej elektronikę i telekomunikację. Zarządza projektami IT, relacjami z klientami oraz nadzoruje procesy rozwoju. Prywatnie zaangażowany w rodzinę, wsparcie różnych działalności charytatywnych i projekty ekstremalne.