Полнодуплексные радиостанции долгое время были заманчивым предложением, потому что они способны передавать и принимать на одной и той же частоте одновременно, потенциально удваивая спектральную эффективность. Если они используются в смартфонах, они позволят одновременную загрузку и скачивание. Однако они также создают вдвое больше помех, что ограничивает их развертывание.
Исследователи из инженерной школы Тандон Нью-Йоркского университета и Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия, разработали метод повышения эффективности использования спектра за счет использования на базовых станциях комбинации полудуплексных и полнодуплексных радиостанций. Их статья «Пропускная способность и покрытие для смешанной полнодуплексной и полудуплексной малой сотовой сети» недавно была удостоена награды «Лучшая статья» на Международной конференции IEEE по коммуникациям (ICC) в Куала-Лумпуре, Малайзия. ICC — одна из ведущих мировых исследовательских конференций в области телекоммуникаций.
Исследовательскую группу возглавляли Шивендра Панвар, профессор электротехники и компьютерной инженерии в Нью-Йоркском университете Тандон, и Санджай Гоял, докторант, а также доцент Никола Маркетти и докторант Карло Галиотто из Тринити-колледжа.Панвар сравнил использование полного дуплекса в сотовой сети с пребыванием на многолюдной вечеринке, где все пытаются говорить и слушать одновременно. «Даже если бы вы были способны говорить и слушать одновременно, все вокруг вас делали бы то же самое», — сказал он. «Было бы невозможно отключить этот дополнительный шум, и то же самое верно в полнодуплексном режиме. система. Из-за высокого уровня помех намного больше отключений и пропущенных вызовов ".
Отмечая преимущества каждой системы — полнодуплексные радиомодули обеспечивают превосходную эффективность, в то время как полудуплексные радиосвязи обеспечивают более широкую зону покрытия — исследователи выдвинули гипотезу, что смешивание полнодуплексных и полудуплексных ячеек может позволить поставщикам беспроводной связи настраивать сети для удовлетворения спроса и повышения спектральной эффективности по мере того, как нужен без лишних помех.Они создали математические модели базовых станций с различными конфигурациями полудуплексного и полнодуплексного режима, а затем выполнили моделирование, чтобы предсказать компромисс между эффективностью и зонами покрытия. Насколько известно исследователям, это первое исследование по изучению влияния базовых станций со смешанными ячейками на спектральную эффективность и перебои в работе. Их модели легко применимы для инженеров беспроводной связи, стремящихся улучшить свои сети.
«Прелесть этой системы в том, что она настраивается и позволяет провайдерам регулировать набор ячеек в зависимости от потребностей региона», — сказал Гоял. «Если вы проектируете городскую сеть, потребность в пропускной способности намного выше, чем потребность в широком покрытии. Больше полнодуплексных ячеек обеспечит эту пропускную способность даже за счет еще нескольких потерянных вызовов», — пояснил он. Обратное верно для областей с меньшей плотностью, где спектральная эффективность менее важна.
Кроме того, поскольку трафик загрузки намного превышает трафик загрузки в большинстве сетей, команда показала, что система со смешанными ячейками может обеспечить более быструю загрузку за счет скорости загрузки, что с меньшей вероятностью будет замечено клиентами.