信道模型路灯挂WiFi

为增强城市无线 *** 的接入情况，由英特尔、脸书、诺基亚等公司创立的国际联盟提出一个想法——通过路灯来部署Wi-Fi。然而，要找到最适合接入点的位置并非易事。现在，一种新的算法可以帮助电信公司选定安装基础设施的更佳位置。

路灯 | PxHere

国际电信基础设施项目设想在灯杆上安装接入点，通过60GHz频段（范围从57到73GHz）提供公共Wi-Fi。这个频段是免授权的，2021年发布的60GHzWi-Fi的IEEE 802.11ay标准支持高达8.64GHz的带宽。

一个不可忽视的问题是，氧吸收（oxygen absorption）会加剧信号衰减，从而限制60-GHz的信号覆盖范围。好在无线链路即使不到100米，在人口密集的城市地区也能发挥作用。那么，如何尽可能避免信号受障碍物影响，是城市中设置接入点的关键。

在一项新研究中，美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的研究人员开发了一种用于跟踪60 GHz信号的模型。它使用一种新算法来分析传输路径，超出了信号角度和延迟等通常参数，以涵盖接收器的位置。

科学家们在博尔德市中心测试了他们的模型，在灯杆上安装了一个固定发射器，在货车车顶上安装了一个移动接收器。他们测量了位于4米、6米和9米天线高度的信号，反映了灯杆高度在不同城市和地区的变化。研究结果发表在《IEEE天线和无线传播快报》（IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters）上。

网页截图丨参考文献[2]

研究人员发现，他们的模型可以很好地预测现实世界的测量结果，其准确性可与更复杂的 *** 相媲美。简而言之， Wi-Fi信号的更佳高度取决于传输频率和天线设计。事实证明，将设备安装在约4米的高度适合具有全向天线的传统无线系统，而6或9米以上的较高位置对于5G等使用更高的毫米波频率（millimeter-wave frequencies）和窄波束天线（narrow-beam）的新系统更友好。

NIST团队正在验证他们的信道模型，以评估科罗拉多州博尔德的高频无线 *** 设计。研究员Sung Yun Jun检查安装在6米高的桅杆上的发射器与屋顶上的接收器天线阵列的对齐情况 丨NIST

“在较低的高度，有树木、车辆等随机障碍物阻碍信号传播。因此，功率传播范围较小。”NIST的电气工程师Jelena Senic介绍到，“在更高的位置，信号受到的阻碍更少——它可以在失去能量之前多次从建筑物上反弹，因此功率能传播得更广。”

研究人员还在NIST校园内进行了这些测试，结果表明，该模型可以模拟住宅区等不同环境的情况。这意味着通信运营商可以以低成本布置下一代5G和6G系统，“因为在城市环境中随处可见灯柱。”Senic说。与此同时，客户可以期待各种新应用，如超高清视频流和虚拟现实，这些应用具有每秒数千兆位的数据速率和低延迟特点。“此外，60 GHz 在免许可频段中提供了14 GHz的超宽带宽。”她补充道。

Jenic表示，现在期望到处都能通过灯柱接入Wi-Fi还为时尚早。这项服务的之一个目标可能是中心城区。“因为那里的人口密度很高，无线需求很高。”

参考文献

[1]https://spectrum.ieee.org/wi-fi

[2]S. Y. Jun et al., "Quasi-Deterministic Channel Propagation Model for 60 GHz Urban Wi-Fi Access From Light Poles," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 21, no. 8, pp. 1517-1521, Aug. 2022, doi: 10.1109/LAWP.2022.3171503.

编译：鳕鱼

编辑：靳小明

排版：尹宁流

研究团队