Graphennas: The Wonder Compound Mee

Graphennas: The Wonder Compound Meets Nano-Scale Wireless Communications

Clearing the Air for 5G Wireless
Hype surrounding 5G wireless networks may be more pervasive than the networks themselves, but new research is suggesting practical ways to overcome issues brought on by the very methods of expanding these networks.

If the research—which addresses two of the most prominent wireless expansion methods, mass femtocells and millimeter-wavelength (mmW) antennas—hold true, wireless developers and carriers may have some valuable tools at their disposals to make 5G more of a widespread reality.

Currently, the two expansion methods aim to achieve similar goals but in different ways. Femtocells are already being implemented by commercial carriers to extend a networks’ breadth, whereas mmW antennas are being studied to extend a network’s depth. Femtocells, also known as microcells, exist at the edges of macrocells to allow coverage in spotty areas and boost a network’s overall capacity. mmW antennas, on the other hand, work to leverage underutilized spectrum.

As these methods go from hopeful concepts to deployment in varying stages, their merge with the existing wireless network threatens some problems. For femtocells, the problem is interference issues, and for mmW, it’s determining how the tiny new wavelengths will respond to outside environmental factors.

Studies from IEEE Xplore tackle these issues with proposed solutions for each method, proving that expanding 5G networks with femtocells and mmW may not be as problematic as some may think.

Femtocell solution: Using graph theory to overcome interference
Femtocells risk major interference problems because they operate at the same frequency as macrocells, and simply adding them onto a network will cause signals to cross and bottleneck (a detriment to any carrier).

To solve for this, a research team from the University of California, Los Angeles came up with their own interference management policy using signal scheduling, and taking into account the physical qualities of femtocells. Traditionally, wireless interference can be controlled by adjusting either the power or the scheduling of a signal. Adjusting the power allows signals to be transmitted at weaker levels to not interrupt neighboring messages, but it easily fails when there are too many users in one area. On the other hand, scheduling signals can avoid cross-over no matter how many users are present, but it inherently leads to delays—which is detrimental in today’s market as users consume more delay-sensitive media, such as video.

The team went with the scheduling approach, but used graph theory to maximize the amount of signals that can be scheduled at a given time to reduce delays. With the new policy, signals are scheduled not one-by-one in sequential order, but rather in sets determined by their unlikelihood to cross based on the physics of femtocells. Deciding which sets of signals can go at the same time is based on methods in graph and optimization theory, and is made to ensure a network can meet its minimal throughput and delay requirements.

Sequential scheduling in (a) schedules less than two devices (UEs) per time slot on an average, while the team’s proposed set scheduling in (b) is more efficient and schedules two UEs per time slot.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Graphennas: สื่อสารไร้สายนาโนสเกลตรงกับสารประกอบหลักฟอกอากาศระบบไร้สาย 5Gโฆษณารอบ 5G เครือข่ายไร้สายอาจจะแพร่หลายมากขึ้นกว่าเครือข่ายตัวเอง แต่งานวิจัยใหม่เป็นการแนะนำวิธีปฏิบัติเพื่อเอาชนะปัญหาจากวิธีการมากของการขยายเครือข่ายเหล่านี้ถ้าการวิจัย — ที่อยู่สองวิธีขยายแบบไร้สายที่โดดเด่นที่สุด femtocells ขนาดใหญ่ และเสาอากาศคลื่นมิลลิเมตร (รี) — จริง นักพัฒนาไร้สายและสายการบินอาจมีเครื่องมือบางอย่างมีคุณค่าที่ตนจำหน่ายให้ 5G ของจริงอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน วิธีขยายสองจุดมุ่งหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายคล้ายกันแต่วิธีการ Femtocells ได้แล้วถูกใช้ โดยสายการบินพาณิชย์การขยายกว้างของเครือข่าย ในขณะที่เสาอากาศรีมีการศึกษาเพื่อขยายความลึกของเครือข่าย Femtocells, microcells ที่รู้จักกัน อยู่ที่ขอบของ macrocells เพื่อให้ครอบคลุมในพื้นที่แน่นอน และเพิ่มกำลังการผลิตโดยรวมของเครือข่าย เสาอากาศรี คง ทำงานเพื่องัด underutilized สเปกตรัมวิธีการเหล่านี้ไปจากแนวคิดหวังไปปรับใช้ในขั้นตอนที่แตกต่างกัน การเวียนกับเครือข่ายไร้สายที่มีอยู่คุกคามปัญหา สำหรับ femtocells ปัญหาเป็นปัญหารบกวน และสำหรับรี มันคือการกำหนดว่าความยาวคลื่นใหม่เล็ก ๆ จะตอบสนองต่อปัจจัยแวดล้อมภายนอกศึกษาจาก IEEE Xplore แก้ไขปัญหาเหล่านี้ ด้วยโซลูชั่นที่นำเสนอแต่ละวิธี พิสูจน์ว่า ขยายเครือข่าย 5G femtocells และรีอาจไม่เป็นปัญหาที่บางคนอาจคิดว่าโซลูชัน Femtocell: ที่ใช้ทฤษฎีกราฟเอาชนะสัญญาณรบกวนFemtocells ความเสี่ยงปัญหาสัญญาณรบกวนที่สำคัญเนื่องจากทำงานที่ความถี่เดียวกันกับ macrocells และเพียงแค่เพิ่มลงบนเครือข่ายจะทำให้สัญญาณเพื่อข้าม และ bottleneck (ส่งไปยังผู้ให้บริการใด ๆ)การแก้ไขสำหรับนี้ ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิมากับตนเองบริหารรบกวนใช้สัญญาณ และกำหนดการคำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพของ femtocells แบบดั้งเดิม สัญญาณรบกวนแบบไร้สายสามารถควบคุมได้ โดยปรับการใช้พลังงานหรือการจัดกำหนดการของสัญญาณ ปรับไฟให้สัญญาณเพื่อส่งในระดับอ่อนเพื่อไม่รบกวนเพื่อนบ้านข้อความ แต่มันไม่ง่ายเมื่อมีผู้ใช้มากเกินไปในพื้นที่หนึ่ง บนมืออื่น ๆ กำหนดการสัญญาณสามารถหลีกเลี่ยงข้ามไปไม่ว่าจำนวนผู้ใช้ที่มีอยู่ แต่จะนำไปสู่การล่าช้าเสมอ — ซึ่งเป็นผลดีในตลาดวันนี้เป็นผู้ใช้สื่อสำคัญล่าช้าเพิ่มเติม เช่นวิดีโอทีมเดิน ด้วยวิธีการจัดกำหนดการ แต่ใช้ทฤษฎีกราฟการเพิ่มจำนวนของสัญญาณที่สามารถจัดกำหนดการเวลาที่กำหนดเพื่อลดความล่าช้า กับนโยบายใหม่ สัญญาณกำหนดเวลาไม่--หนึ่ง ในลำดับ แต่ ในชุดที่ถูกกำหนด โดย unlikelihood ของพวกเขาข้ามค่อนข้างอิงตามฟิสิกส์ของ femtocells ตัดสินใจที่ชุดสัญญาณสามารถไปในเวลาเดียวกันตามวิธีการในทฤษฎีกราฟและการเพิ่มประสิทธิภาพ และทำให้เครือข่ายสามารถตอบสนองความต้องการน้อยที่สุดอัตราความเร็วและความล่าช้าลำดับแผน (ก) ตารางน้อยกว่าอุปกรณ์สองอุปกรณ์ (UEs) ต่อช่วงเวลาโดยเฉลี่ย ในขณะที่ทีมงานนำเสนอ กำหนดการตั้งค่าใน (b) มีประสิทธิภาพมากขึ้น และกำหนดการ UEs สองต่อช่วงเวลา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Graphennas: สารประกอบ Wonder ตรงนาโนสเกลแบบการสื่อสารแบบไร้สายล้างอากาศ 5G ไร้สายHype รอบ 5G เครือข่ายไร้สายอาจจะเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นกว่าเครือข่ายตัวเอง แต่งานวิจัยใหม่ที่จะแนะนำวิธีการปฏิบัติที่จะเอาชนะปัญหาที่เกิดจากวิธีการมากของการขยายเหล่านี้ เครือข่าย. หากการวิจัยที่อยู่สองวิธีการขยายตัวแบบไร้สายที่โดดเด่นที่สุด femtocells มวลและมิลลิเมตรความยาวคลื่น (MMW) เสาอากาศ-ถือเป็นจริงนักพัฒนาไร้สายและผู้ให้บริการอาจจะมีเครื่องมือที่มีคุณค่าบางอย่างที่จําหน่ายของพวกเขาที่จะทำให้ 5G มากขึ้นอย่างกว้างขวาง ความเป็นจริง. ปัจจุบันทั้งสองวิธีการขยายตัวมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่คล้ายกัน แต่ในรูปแบบต่างๆ Femtocells อยู่แล้วจะถูกนำมาใช้โดยผู้ให้บริการในเชิงพาณิชย์ที่จะขยายความกว้างของเครือข่ายในขณะที่เสาอากาศ MMW มีการศึกษาเชิงลึกที่จะขยายเครือข่ายของ Femtocells ยังเป็นที่รู้จัก Microcells, อยู่ที่ขอบของมาโครเซลเพื่อให้ความคุ้มครองในพื้นที่เป็นจุด ๆ และเพิ่มกำลังการผลิตโดยรวมของเครือข่าย เสาอากาศ MMW บนมืออื่น ๆ ที่ทำงานเพื่อใช้ประโยชน์จากคลื่นความถี่ underutilized. ในฐานะที่เป็นวิธีการเหล่านี้ไปจากแนวความคิดความหวังที่จะใช้งานในขั้นตอนที่แตกต่างกันของพวกเขาด้วยการผสานเครือข่ายไร้สายที่มีอยู่ขู่ว่าปัญหาบางอย่าง สำหรับ femtocells ปัญหาคือปัญหาการรบกวนและสำหรับ MMW ก็กำหนดวิธีความยาวคลื่นใหม่เล็ก ๆ ที่จะตอบสนองต่อปัจจัยแวดล้อมภายนอก. การศึกษาจาก IEEE Xplore จัดการกับปัญหาเหล่านี้ด้วยโซลูชั่นที่นำเสนอแต่ละวิธีพิสูจน์ว่าการขยายเครือข่าย 5G กับ femtocells และ MMW อาจจะไม่เป็นปัญหาขณะที่บางคนอาจคิดว่า. แก้ปัญหา Femtocell: การใช้ทฤษฎีกราฟที่จะเอาชนะการรบกวนFemtocells เสี่ยงปัญหาการรบกวนที่สำคัญเพราะพวกเขาทำงานที่ความถี่เดียวกับมาโครเซลและเพิ่มพวกเขาไปยังเครือข่ายจะทำให้เกิดสัญญาณข้ามและคอขวด (ก ความเสียหายที่จะให้บริการใด ๆ ). เพื่อแก้ปัญหานี้ทีมวิจัยจาก University of California, Los Angeles มากับนโยบายการบริหารการรบกวนของตัวเองโดยใช้การตั้งเวลาของสัญญาณและคำนึงถึงคุณภาพทางกายภาพของ femtocells ตามเนื้อผ้ารบกวนไร้สายสามารถควบคุมได้โดยการปรับทั้งไฟหรือการตั้งเวลาของสัญญาณ การปรับพลังงานช่วยให้สัญญาณที่จะส่งในระดับที่อ่อนแอจะไม่ยุติข้อความเพื่อนบ้าน แต่มันได้อย่างง่ายดายล้มเหลวเมื่อมีผู้ใช้มากเกินไปในพื้นที่หนึ่ง ในทางตรงกันข้ามสัญญาณการตั้งเวลาสามารถหลีกเลี่ยงการข้ามไปไม่ว่าผู้ใช้จำนวนมากที่มีอยู่ แต่โดยเนื้อแท้นำไปสู่การเกิดความล่าช้าซึ่งเป็นอันตรายในตลาดวันนี้เป็นผู้ใช้บริโภคสื่อล่าช้าความสำคัญมากขึ้นเช่นวิดีโอ. ทีมไปด้วย วิธีการตั้งเวลา แต่ทฤษฎีกราฟที่ใช้ในการเพิ่มจำนวนของสัญญาณที่สามารถกำหนดได้ในเวลาที่กำหนดเพื่อลดความล่าช้า ด้วยนโยบายใหม่สัญญาณมีกำหนดไม่ได้เป็นหนึ่งโดยหนึ่งในลำดับ แต่ในชุดกำหนดโดย unlikelihood ของพวกเขาที่จะข้ามขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ของ femtocells ตัดสินใจเลือกชุดสัญญาณสามารถไปในเวลาเดียวกันที่จะขึ้นอยู่กับวิธีการในกราฟและทฤษฎีการเพิ่มประสิทธิภาพและทำเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายที่สามารถตอบสนองน้อยที่สุดผ่านและความล่าช้าความต้องการของ. การตั้งเวลาต่อเนื่องใน (ก) ตารางเวลาน้อยกว่าสองอุปกรณ์ (UEs ) ต่อช่วงเวลาโดยเฉลี่ยในขณะที่ทีมที่นำเสนอชุดการตั้งเวลาใน (ข) มีประสิทธิภาพมากขึ้นและตารางเวลาสอง UEs ต่อช่วงเวลา