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为5G及以后的发展让路

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将如何塑造我们的未来持乐观态度, 有充分的理由. 国际电信联盟(ITU)预测,移动数据将继续呈指数级增长,直到2030年, 十年后的使用量预计将是现在的80倍.

用这些数字, 这对英国来说是一个很好的机会,可以引领5G的推出. 然而, 要做到这一点,就需要克服扩大高容量的根本挑战, 无线信号覆盖全国各地.

这不是一项简单的任务,但它肯定是值得的. 博士Gabriele Gradoni 他相信5G技术可以成为我们数字未来的支柱,并承认其潜力是“令人兴奋的”.

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在波浪建模研究主题领导 格雷戈尔教授坦纳在乔治·格林电磁研究所的电气工程师的领导下 安娜Vukovic教授).

这一交叉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.

这种方法使格拉多尼博士能够从整体上观察无线网络, 工程师们考虑了海浪传播的物理环境, 以及设备的影响, 比如基站和移动电话内的天线, 操纵和交换海浪.

“通过使用可重构的无线移动网络来控制电波,未来我们可以实现更多的目标."
博士Gabriele Gradoni

多亏了诺丁汉开发的预测算法, 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,他能够预测它们在复杂环境中的行为,比如城市和其他城市地区. 一旦他知道了海浪的运动方式, 他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.

通过研究这些复杂波的控制, 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力政策, 限制人们在房屋和工厂等室内环境中暴露在海浪中, 符合意大利政府的指导方针.

格拉多尼博士现在将注意力集中在英国. 作为英国电信的皇家学会工业研究员, 主办单位是麦克斯韦中心, 剑桥大学, 他正在帮助这家电信巨头推出5G网络,并就未来技术做出决策,使全国网络朝着6G的规划发展. 他对电磁波行为的建模帮助他们在英国使用天线的数量和类型上做出关键决定, 允许创建高容量, 有弹性的网络. 新视野基金, 该奖项于2021年1月由工程和物理科学研究理事会授予,以表彰其富于冒险性和变革性的想法, 是否会进一步支持格拉多尼博士的波浪模型研究,以及与电信和国防工业建立潜在的伙伴关系.

然而,对格拉多尼博士来说,这仅仅是个开始. “通过使用可重构的无线网络来控制电波,未来我们可以实现更多的目标。”, 他解释说. “我们不仅可以继续减少人类在医院和学校等关键环境中的电磁波暴露, 我们还可以将移动网络的渗透扩展到他们以前从未到达过的地区, 像地下隧道. 这意味着除了其他用途外,你还可以在通勤途中访问移动网络.”

在未来, 这项技术还可能用于智能制造等应用, 自主机器人进行无线通信的地方. im体育平台下载将在一个新的EU Horizon2020 RIA ICT52项目中探讨这一吸引人的概念,该项目将于2021年1月启动, 格拉多尼博士是英国的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.”

作者

博士Gabriele Gradoni 是数学科学学院和电气电子工程系应用数学与电磁学副教授.

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