Mirror, mirror on everywhere 5G再無通訊盲區

作者 : Anthea Chuang,EE Times Taiwan

由於5G通訊技術逐漸朝高頻領域發展,以強化傳輸速度與技術特性,然而,往高頻發展意味著訊號衰減快,以至於易造成通訊死角的問題,進而影響用戶體驗與相關應用發展…

由於5G通訊技術逐漸朝高頻領域發展,以強化傳輸速度與技術特性,然而,往高頻發展意味著訊號衰減快,以至於易造成通訊死角的問題,進而影響用戶體驗與相關應用發展。為解決上述問題,中正大學研發「5G電磁智慧面」,期讓業者能透過低成本,以及人工智慧(AI)分析環境的方式,使5G訊號能暢行無阻,抵達任何通訊死角。

中正大學通訊工程學系教授張盛富表示,隨著5G通訊網高頻邁進,亦即FR2毫米波頻段,電磁波訊號碰到任何物體或遮蔽物,將更容易衰減,而出現通訊盲區。現有解決5G通訊盲區的方式是增加更多基地台或是小型基地台(Small Cell)、強波器…等,但這些方式會導致耗電增加(因基地台需散熱系統)、提高二氧化碳排放量,再者,每增加一座5G小型基地台,約需增加數百萬元的建置和每年運轉費用等營運成本,且基地台數量太過密集也會引發住戶不滿,以及影響都市景觀…等缺點。

因此,5G電磁智慧面應運而生。張盛富解釋,研究團隊使用反射面、透射面及繞行面等三項電磁智慧面技術,來重建環境電磁波的傳播路徑。也就是說,採用不同的毫米波電路結構,產生電磁波反射、透射、和繞行效應,以達成改變電磁波傳播路徑的目的。

透過5G電磁智慧面減少通訊盲區的優勢,包括以被動電路製成,不須消耗電力,或是利用冷氣降溫,且純被動電路的另一好處是成本低;此外,電磁智慧面是用FR4、鐵氟龍、透明軟板、玻璃、銅箔與透明金屬等材料製作,具備薄片軟性特性,因此易於融入居家裝潢,不會對住戶造成壓迫感,亦不妨礙城市觀瞻。

張盛富強調,智慧電磁面反射訊號時不受入射角=反射角此公式限制,加上其先天優勢,因此應用範圍涵蓋甚廣,包含目前正在營運的5G Sub-6GHz到FR2毫米波頻段、Wi-Fi、物聯網通訊,甚至未來的6G/衛星通訊技術皆可採用智慧電磁面進一步漸少通訊盲區,或進一步打造保密通訊、廣眾通訊等應用。

不僅如此,人工智慧也在電磁智慧面設計上出了份力。張盛富指出,電磁智慧面設計可利用人工智慧進行訊號反射效果分析,打破傳統設計限制,讓相關業者設計出反射效果更好的產品,使5G電磁波可達任何需要訊號的地方。更重要的是,中正大學研究團隊透過實驗證明電磁智慧面技術可以消除95%以上的通訊盲區面積,還能可減少約20%的小型基地台建造。

 

 

 

 

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