5G+ (5G/Beyond 5G) es el segmento de más rápido crecimiento y la única oportunidad significativa para el crecimiento de la inversión en el mercado de infraestructura de redes inalámbricas, según las últimas previsiones de Gartner, Inc. están en proceso de ajuste.

5G+ (5G/Beyond 5G) es el segmento de más rápido crecimiento y la única oportunidad significativa para el crecimiento de la inversión en el mercado de infraestructura de redes inalámbricas, según las últimas previsiones de Gartner, Inc. están en proceso de ajuste.

Investigadores de la Facultad de Ingeniería de Georgia Tech han desarrollado una solución novedosa y flexible para abordar el problema. Su enfoque basado en mosaicos fabricado de forma aditiva puede construir matrices escalables masivamente bajo demanda de máscaras inteligentes habilitadas para 5G+ (5G/Más allá de 5G) con el potencial de habilitar inteligencia en casi cualquier superficie u objeto. El estudio publicado recientemente en Informes científicosdescribe el enfoque, que no solo es mucho más fácil de escalar y adaptar que las prácticas actuales, sino que tampoco muestra degradación del rendimiento cuando se flexiona o escala a una gran cantidad de mosaicos.

“Normalmente, muchos sistemas de redes inalámbricas más pequeños funcionan juntos, pero no se escalan. Con las técnicas actuales, no se puede aumentar, disminuir o dirigir el ancho de banda, especialmente para áreas muy grandes», dijo Tentzeris. «La capacidad de aprovechar y escalar este novedoso enfoque basado en mosaicos lo hace posible».

Según Tentzeris, la aplicación modular de su equipo, equipada con capacidad 5G+, tiene el potencial de un impacto inmediato a gran escala a medida que la industria de las telecomunicaciones continúa su rápida transición a estándares para comunicaciones más rápidas, de mayor capacidad y de menor latencia.

CONSTRUCCIÓN DE LAS BALDOSAS

Con el nuevo enfoque de Georgia Tech, las tejas flexibles y fabricadas de forma aditiva se montan en una sola capa subyacente flexible. Esto permite que los ensamblajes de losetas se unan a una variedad de superficies. La arquitectura también permite la instalación sobre la marcha de redes de conjuntos de antenas 5G+ en fase/orientables electrónicamente muy grandes. Tentzeris dice que adjuntar una matriz de mosaicos a un vehículo aéreo no tripulado (UAV) es incluso una forma de aumentar la capacidad de banda ancha en áreas con poca cobertura.

En el estudio, el equipo fabricó una matriz de mosaicos flexibles de prueba de concepto de 5 × 5 cm y la envolvió alrededor de una curva con un radio de 3,5 cm. Cada mosaico contiene un subarreglo de antena y un circuito integrado de formación de haces integrado sobre una capa subyacente de mosaicos para crear una piel inteligente que puede conectar sin problemas los mosaicos en conjuntos de antenas muy grandes y múltiples entradas-múltiples salidas masivas (MIMO). ) – la práctica de albergar dos o más antenas en un solo dispositivo inalámbrico. Se han explorado arquitecturas de matrices basadas en mosaicos sobre superficies rígidas con elementos de antena individuales, pero no incorporan la modularidad, la capacidad de fabricación aditiva o la implementación flexible del diseño de Georgia Tech.

El enfoque de mosaico modular propuesto significa que los mosaicos de tamaño idéntico se pueden producir en masa y son fácilmente intercambiables, lo que reduce el costo de ajustes y reparaciones. Esencialmente, este enfoque combina elementos extraíbles, modularidad, escalabilidad masiva, bajo costo y flexibilidad en un solo sistema.

5G+ ES SOLO EL COMIENZO

Si bien la arquitectura de mosaico ha demostrado la capacidad de mejorar significativamente las tecnologías 5G+, su combinación de capacidades flexibles y compatibles tiene el potencial de aplicarse en numerosos entornos diferentes, dice el equipo de Georgia Tech.

«La forma y las características de cada escala de baldosas pueden ser únicas y adaptarse a diferentes bandas de frecuencia y niveles de potencia», dijo Tentzeris. “Uno podría tener capacidades de comunicación, otro podría tener capacidades de sensor y otro podría ser un mosaico de recolección de energía para energía RF solar, térmica o ambiental. La aplicación del marco de mosaico no se limita a la comunicación”.

El Internet de las cosas, la realidad virtual y la fabricación inteligente/Industria 4.0, un enfoque impulsado por la tecnología que utiliza máquinas «inteligentes» conectadas a Internet para monitorear y automatizar por completo el proceso de producción, son otras áreas de aplicación que el equipo estará feliz de explorar. .

“La escalabilidad masiva de la arquitectura de mosaicos hace que sus aplicaciones sean particularmente diversas y casi ubicuas. Desde estructuras del tamaño de presas y edificios hasta máquinas o automóviles y dispositivos portátiles individuales para el control de la salud”, dijo Tentzeris. “Nos estamos moviendo en una dirección en la que todo estará cubierto con algún tipo de piel inteligente compatible inalámbrica que incluye un sistema de comunicaciones o una antena que permite una vigilancia efectiva”.

El equipo ahora espera probar el enfoque fuera del laboratorio en estructuras grandes del mundo real. Actualmente están trabajando en la producción de conjuntos de mosaicos impresos por inyección de tinta mucho más grandes (más de 256 elementos) que se presentarán en el próximo Simposio Internacional de Microondas (IEEE IMS 2022), la conferencia insignia de IEEE en el campo de la tecnología de RF y microondas. La presentación de IMS presenta una nueva versión de arquitectura a gran escala basada en mosaicos que permite el montaje rápido y rentable de arreglos de mosaicos personalizables para múltiples plataformas compatibles y aplicaciones habilitadas para 5G+.

Acerca del Instituto de Tecnología de Georgia

El Instituto de Tecnología de Georgia, o Georgia Tech, es una de las 10 mejores universidades públicas de investigación que desarrolla líderes que hacen avanzar la tecnología y mejoran la condición humana. El instituto ofrece títulos en negocios, informática, diseño, ingeniería, humanidades y ciencias. Sus casi 40.000 estudiantes de 50 estados y 149 países estudian en su campus principal en Atlanta, campus en Francia y China, ya través del aprendizaje a distancia y en línea. Como universidad líder en tecnología, Georgia Tech es un motor de desarrollo económico para Georgia, el sureste y la nación, y realiza más de mil millones de dólares en investigación anualmente para el gobierno, la industria y la sociedad.


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