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为5G及更高版本让路

似乎每个人都在谈论5G的到来。

研究人员和公司对这项技术如何塑造我们的未来持乐观态度,这是有充分理由的。国际电信联盟(ITU)预测,到2030年,移动数据将继续呈指数级增长,十年后的使用量预计将是现在的80倍。

有了这些数字,英国就有了一个很好的机会,可以在5G的推出方面领先。然而,要做到这一点,就需要克服将高容量、弹性无线信号覆盖范围扩展到全国各地的根本挑战。

这不是一项小任务,但肯定是值得的。加布里埃尔·格拉多尼博士他相信5G技术能够成为我们数字未来的支柱,并承认其潜力“令人激动”。

格拉多尼博士的研究跨越了科学和工程学院(他与两位数学科学家合作,研究由Gregor Tanner教授,并与乔治·格林电磁研究所的电气工程师合作安娜·武科维奇教授).

这一交叉点使格拉多尼博士能够将混沌理论——在经典力学领域更为熟悉——应用到电磁波及其行为的数学建模中,达到前所未有的程度。

这种方法使Gradoni博士能够从整体上观察无线网络,工程师们考虑到电波传播的物理环境,以及设备(如基站和移动电话内的天线)对操纵和交换电波的影响。

“通过使用可重新配置的无线移动网络,我们可以在未来通过波浪控制实现更多。”
加布里埃尔·格拉多尼博士

由于诺丁汉大学开发的预测算法,格拉多尼博士能够模拟电磁波如何与周围环境相互作用,因此他能够预测电磁波在城市和其他城市地区等复杂环境中的行为。一旦他知道了电波的行为,他就可以开始控制通过这些复杂区域的电磁能量流,以改善网络优化。

通过对控制这些复杂波浪的研究,格拉多尼博士和他的合作伙伴已经取得了切实的成果。他与意大利电信的合作使该公司为5G制定了可持续的无线电源政策,根据意大利政府的指导方针,限制人们在室内环境(如房屋和工厂)中接触海浪。

Gradoni博士现在把注意力集中在英国上,作为英国皇家学会的BT研究员,由剑桥大学的麦斯威尔中心主办,他正在帮助电信巨头推出5G网络,并对未来的技术做出决策,将全国性的网络推向6G的规划。磁波行为正在帮助他们对在英国使用的天线的数量和类型做出关键决定,从而创建高容量、弹性网络。2021年1月,工程和物理科学研究委员会授予了一项新视野基金,以表彰具有冒险精神和变革性的想法进一步支持Gradoni博士的波浪建模研究,以及与电信和国防工业建立潜在的合作伙伴关系。

不过,对格拉多尼博士来说,这只是一个开始。他解释说:“通过使用可重构无线网络进行波控,我们在未来可以实现更多的目标。”。“我们不仅可以继续减少人类在医院和学校等关键环境中接触电磁波的机会,还可以将移动网络的渗透范围扩大到他们从未接触过的地区,如地下隧道。这意味着你可以在上下班途中访问移动网络,以及其他许多用途.”

未来,这项技术还可能应用于智能制造等应用领域,在智能制造领域,自主机器人可以进行无线通信。诺丁汉大学将在2021年1月的一个新的欧盟水平RIA ICT52项目中触及这个吸引人的概念,Gradoni博士是英国的PI。“可能不会太久,”他建议,“在我们在科幻小说中看到的一些事情变成现实之前yabo.APP。”

著者

加布里埃尔·格拉多尼博士是数学科学学院和电气与电子工程系的应用数学和电磁学副教授。

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