Connectivité haut débit sans fil améliorée par un nouveau design de communication

Connectivité haut débit sans fil améliorée par un nouveau design de communication

Crédits: https://pixnio.com/es/objetos/dispositivos-electronicos/inalambrico-tecnologia-satelital-sky-industria-wireless-antena

Les réseaux sans fil actuels tels que Wi-Fi, LTE-Advanced, etc., fonctionnent dans le spectre radio inférieur, en dessous de 6 GHz. Les experts préviennent que cette bande deviendra bientôt congestionnée en raison de la prolifération du trafic de données. On calcule que d’ici 2024, 17 722 millions d’appareils seront connectés.

Pour répondre à la demande croissante et omniprésente de connectivité haut débit sans fil, la communication via la bande térahertz (THz) (0,1 à 10 THz) est considérée comme un choix nécessaire pour les réseaux 6G et au-delà, en raison de la grande quantité de spectre disponible dans ces fréquences.

Une étude publiée dans le Journal IEEE sur certains domaines des communications présente une nouvelle conception de communication qui améliore la connectivité sans fil à large bande. Il a impliqué Konstantinos Dovelos et Boris Bellalta du groupe de recherche sur les réseaux sans fil du département UPF des technologies de l’information et de la communication (DTIC) et de l’IoT Lab, avec la collaboration de Michail Matthaiou et Hien Quoc Ngo, chercheurs de l’Université Queen’s de Belfast (Royaume-Uni) ).

Atténuation de la perte de propagation du signal THz

Malgré le potentiel des liaisons sans fil dans la bande passante THz pour atteindre des largeurs de bande térabits par seconde, les signaux THz subissent de graves pertes de propagation en raison de leur courte longueur d’onde. Cependant, l’utilisation d’antennes multiples pour l’émission et la réception suivant les techniques Massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) permet de compenser ces pertes, tout en élargissant la gamme de communication grâce à la formation de faisceaux.

Les très grandes largeurs de bande des transmissions en bande THz rendent les techniques standard de formation de faisceau et d’estimation de canal inefficaces

La formation de faisceaux consiste essentiellement à concentrer et à diriger le signal électromagnétique rayonné de manière optimale entre l’émetteur et le récepteur. Cependant, pour utiliser la formation de faisceaux, le canal entre l’émetteur et le récepteur doit être connu avec précision, d’où les différentes techniques pour l’estimer.

Un nouveau design qui atténue le retard du signal

Les très grandes largeurs de bande des transmissions en bande THz rendent les techniques standard de formation de faisceau et d’estimation de canal inefficaces. Dans l’article publié dans Journal IEEE sur certains domaines des communications (JSAC), « nous avons montré que lorsque le temps de propagation du signal entre les antennes de l’émetteur dépasse la période de symbole des données à envoyer, la réponse de l’ensemble d’antennes cesse d’être homogène. Ce problème, généralement supposé dans la conception de la formation de faisceaux de courant techniques, les rend inefficaces pour une utilisation dans la bande THz, ce que notre proposition résout en ajustant ces retards de manière contrôlée », souligne Konstantinos Dovelos, premier auteur de l’article.

Et Dovelos ajoute: « De plus, grâce à la conception subtile de l’estimateur de canal que nous avons présenté, l’émetteur peut obtenir des informations fiables sur l’état du canal à un faible coût d’estimation, minimisant ainsi l’impact sur le gain de capacité de la liaison. »

Les résultats numériques obtenus dans cette étude montrent que les gains de performances apportés par la conception proposée par les chercheurs ont comparé l’utilisation de techniques développées sans tenir compte des caractéristiques essentielles de la bande THz, ouvrant la voie à des débits multi-Gbps sur des distances de plusieurs mètres.


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Plus d’information:
Konstantinos Dovelos et al, Channel Estimation and Hybrid Combining for Wideband Terahertz Massive MIMO Systems, Journal IEEE sur certains domaines des communications (2021). DOI: 10.1109/JSAC.2021.3071851

Fourni par Université Pompeu Fabra – Barcelone

Citation: Connectivité haut débit sans fil améliorée par un nouveau design de communication (2021, 26 mai) récupéré le 26 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-wireless-broadband.html

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