Les futurs réseaux de communication à haut débit basés sur la technologie à ondes millimétriques (30-300 GHz) seront plus robustes et efficaces pour fournir une vitesse extrêmement élevée, vidéo de haute qualité, et des contenus et services multimédias grâce aux résultats d'un projet de recherche novateur. Le projet récemment conclu était une collaboration entre Huawei Technologies et IMDEA Networks Institute, l'organisme de recherche basé à Madrid, pionnier de nombreuses technologies qui sont déployées dans le nouveau paysage 5G.

Dr Joerg Widmer, l'investigateur principal du projet et directeur de recherche chez IMDEA Networks, décrit le défi relevé par son groupe. « La perte de chemin d'un signal augmente considérablement avec sa fréquence. Communications haute fréquence (HF), comme les systèmes à ondes millimétriques qui offrent la vitesse et la capacité requises par les réseaux Wi-Fi 5G et 802.11ad, exiger des antennes directionnelles afin de surmonter l'affaiblissement qui en résulte. Cela entraîne des frais généraux de signalisation élevés, puisque les deux extrémités de la communication doivent continuellement mettre à jour leur direction d'antenne à mesure que les nœuds se déplacent et que les blocages interrompent le chemin de visibilité directe. Ces problèmes sont évités dans les réseaux basse fréquence (LF), avec leur environnement multi-trajets riche et leurs taux d'atténuation beaucoup plus faibles."

« Nous avons exploré comment utiliser les bandes de basse fréquence pour déduire les caractéristiques des canaux des bandes d'ondes millimétriques à haute fréquence et pour soutenir le réseau en termes de suivi de faisceau, estimation de l'angle d'arrivée, et les informations de localisation. En étudiant cette approche et d'autres corrélations de canaux LF-HF qui peuvent permettre à LF d'aider HF, nous avons pu développer des techniques qui améliorent les performances dans la bande des ondes millimétriques et réduisent la surcharge de contrôle nécessaire au fonctionnement du réseau. Nous avons démontré que les mécanismes et algorithmes que nous avons développés fonctionnent non seulement en théorie, mais également dans des environnements de réseau sans fil réels au cours de la phase d'évaluation expérimentale du projet."

Widmer est clair sur l'importance du projet. "À ma connaissance, c'était la première fois que ces deux systèmes étaient étudiés ensemble, en profondeur. Notre équipe d'experts a obtenu des résultats vraiment intéressants, développer des techniques qui permettront aux opérateurs d'améliorer leurs performances dans la bande des ondes millimétriques et de réduire ainsi le surcoût de contrôle dont ils ont besoin pour exploiter leurs réseaux présents et futurs. Nos travaux ont déjà donné lieu à deux demandes de brevets, avec un tiers actuellement en cours d'évaluation pour la viabilité."

"L'un des défis les plus importants était d'étudier la corrélation de canal qui peut permettre à LF d'aider HF, " poursuit Widmer. " Nous avons dû considérer beaucoup de variables dans cette étude, comme les scénarios, Puissance, et le retard du signal, nombre de chemins, et le nombre d'antennes de chaque système. L'équipe d'IMDEA Networks était composée de chercheurs ayant une formation en mathématiques, langages de programmation, physique des matériaux, normes de propagation et de communication des radiofréquences. L'application de cette diversité de savoir-faire, avec la richesse des moyens techniques à notre disposition, tout a contribué à assurer notre succès dans la réalisation de nos objectifs pour ce projet. »