隨著Wi-Fi在城市中得到更廣泛的應(yīng)用，而且頻率可能更高，它可能依賴于一種豐富的城市資產(chǎn):路燈電線桿。
為了確保這些網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)的研究人員開發(fā)并驗(yàn)證了一種新型模型，該模型將幫助無線通信供應(yīng)商分析Wi-Fi設(shè)備與燈桿的連接高度。
一般來說，NIST團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)******高度取決于傳輸頻率和天線設(shè)計(jì)。對(duì)于使用全向天線的傳統(tǒng)無線系統(tǒng)來說，將設(shè)備安裝在4米左右的較低高度更好，而對(duì)于使用更高、毫米波頻率和窄波束天線的5G等最新系統(tǒng)來說，安裝在6米或9米以上的位置更好。
一個(gè)名為“電信基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目”的國(guó)際組織正在推廣一種理念，即通過在電線桿上安裝接入點(diǎn)，使Wi-Fi可以在未經(jīng)許可的60千兆赫頻帶上使用。這一頻段的信號(hào)比傳統(tǒng)手機(jī)頻率要高，信號(hào)稀疏，容易在粗糙的表面上分散，這是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。

到目前為止，對(duì)60ghz城市信道的測(cè)量只能得到有限的數(shù)據(jù)。NIST開發(fā)了一個(gè)用于跟蹤傳輸?shù)男诺滥Ｐ?，該模型識(shí)別這些信號(hào)的稀疏、散射特征，并使用一種新的算法來分析測(cè)量的路徑，該路徑擴(kuò)展到超出通常的信號(hào)延遲和角度參數(shù)，以包括接收機(jī)位置。該模型的預(yù)測(cè)精度可與更復(fù)雜的方法相媲美。
NIST的研究人員前往科羅拉多州博爾德市中心，將他們的模型與實(shí)際的信道測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。測(cè)量記錄在4米，6米和9米天線高度，以調(diào)查權(quán)衡。這個(gè)模型與真實(shí)世界的測(cè)量結(jié)果非常吻合。
“我們驗(yàn)證了我們開發(fā)的模型，并使用市中心的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)，這項(xiàng)工作表明，通過使用我們的模型，像手機(jī)供應(yīng)商這樣的人可以考慮城市環(huán)境中60ghz接入點(diǎn)和燈桿信號(hào)的各種優(yōu)缺點(diǎn)。”在NIST參與該項(xiàng)目的電子工程師德里克·考迪爾(Derek Caudill)說。
該團(tuán)隊(duì)使用了NIST的定制設(shè)備，稱為頻道探測(cè)儀，一個(gè)固定的發(fā)射器安裝在桅桿上，一個(gè)移動(dòng)接收器安裝在貨車的頂部。發(fā)射器和接收器的頂部都有一組電子開關(guān)天線，具有明確的3D輻射模式。這臺(tái)探測(cè)儀可以精確測(cè)量許多無線電信道的特性，并且具有測(cè)量時(shí)間動(dòng)態(tài)的獨(dú)特能力——當(dāng)接收機(jī)移動(dòng)時(shí)，電波的特性如何隨時(shí)間變化——毫米波信道即使在運(yùn)動(dòng)中也能測(cè)量。
研究人員對(duì)信號(hào)如何在物理空間傳播的數(shù)據(jù)尤其感興趣。大的傳播通常被認(rèn)為是不好的，因?yàn)樗鼈儽砻鹘邮盏蕉鄠€(gè)信號(hào)和更多的干擾。一般來說，最好有一條清晰的溝通路徑。
NIST工程師耶萊娜·塞尼克說:“我們的數(shù)據(jù)顯示，高度越高，輻射差越大。這意味著，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的障礙越少，能量就越分散在空間中?！?/span>
然而，下一代無線系統(tǒng)將在毫米波頻率下運(yùn)行，應(yīng)該使用非常窄波束或鉛筆波束的高定向天線。通過這種配置，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)將控制它們狹窄的光束，以便找到可能的******連接，即功率******的傳播路徑。在這種情況下，更高的角展是可取的，因?yàn)樗鼘⑻峁┛臻g多樣性，也就是說，無線電收發(fā)器將有能力將光束引導(dǎo)到更多的方向，以找到******的連接。
NIST研究人員進(jìn)一步記錄了NIST校園的測(cè)量數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證新模型可以應(yīng)用于不同的環(huán)境。校園和市區(qū)的結(jié)果是相似的，證實(shí)了該模型可以推廣到不同的環(huán)境和用例。這項(xiàng)研究發(fā)表在IEEE天線和無線傳播快報(bào)上。
對(duì)于具有全向天線的傳統(tǒng)無線系統(tǒng)，為了避免干擾，最好是較小的傳播，這意味著Wi-Fi設(shè)備應(yīng)該安裝在較低的高度的燈柱上。