5g澳门太阳集团 计划: Wi-Fi 扇区 (Wi-FiS) 设想

2022-04-07 15:38:13 admin 50

5G客户端装备(5G-CPE)是一种物联网网关手艺,它融会了5G和Wi-Fi,是以能够为物联网装备供给Wi-Fi毗连,同时受害于5G的上风。跟着物联网装备数目标不时增添,Wi-Fi毗连真个传输抵触和终端埋没/裸露题目也愈来愈严峻。惯例机制不能很好地处理这些题目。5g澳门太阳集团 计划是一种处理的路子。

在5g澳门太阳集团 计划,咱们提出了一种与 Wi-Fi 兼容的 Wi-Fi 扇区 (Wi-FiS) 设想,从底子上处理这些题目。Wi-FiS将Wi-Fi的全数笼盖地辨别别为多个扇区,操纵波束赋形手艺和基于扇区的调剂来进步Wi-Fi麋集收集的体系机能。对单小区收集,Wi-FiS 辨别下行和下行操纵,完整解除下行抵触。对多小区收集,Wi-FiS 能够防止埋没和裸露终端题目,同时完成多个小区之间的并行传输。而后,咱们开辟了一个实际模子来阐发 Wi-FiS 的吞吐量。大批仿真考证了咱们的实际模子很是精确,Wi-FiS 能够光鲜明显进步 Wi-Fi 麋集收集的体系吞吐量。


一、简介

在产业 4.0 中,大批物联网 (IoT) 装备普遍安排在多个工场中。在每一个工场中,物联网装备在经营节制中间的节制下协同任务,以调和和监控拆卸线的进度。凡是,经营节制中间位于云端或边缘办事器中。为了完成及时节制,产业 4.0 须要在经营节制中间和这些物联网装备之间成立一个高速、低提早的收集。

5G 手艺无望知足产业 4.0 的收集要求,因为它能够供给 10 Gbps 的高速和 1 ms - 10 ms 的低提早 。要将 5G 手艺操纵到产业 4.0 中,咱们须要成立一个 5G 基站,毗连这些物联网装备和经营节制中间,并且要求这些物联网装备撑持 5G。但是,迄今为止,安排5G基站的本钱很高,并且5G模块体积大、功耗大,是以不合适装置在资本无限的物联网装备中。

为了降服上述题目,咱们能够接纳5G客户端装备5g澳门太阳集团 计划。在该处理计划中,引入了撑持 5G 和 Wi-Fi 的节点 5G-CPE,作为物联网装备和 5G 基站之间的中继,如图1所示。该处理计划的长处是两重的。一方面,因为 Wi-Fi 模块本钱低,大局部物联网装备都撑持 Wi-Fi;但是,因为工场地舆地位的限定,安排光纤等有线收集底子举措措施毗连Wi-Fi基站凡是高贵且坚苦。是以,使 5G-CPE 经由过程 Wi-Fi 毗连物联网装备是便利、经济和疾速的。另外一方面,操纵5G-CPE经由过程5G毗连经营节制中间,能够充实阐扬5G的高带宽和低时延上风。

5g/4g产业路由网关
图1 
用于产业 4.0 的 5g澳门太阳集团 计划
5g澳门太阳集团 计划目标

在本文中,对 5G-CPE 处理计划,咱们存眷的是 5G-CPE 收集,即物联网装备与 5G-CPE 通信的 Wi-Fi 收集。跟着物联网装备数目标增添,5G-CPE收集的信道堵塞、传输抵触、终端埋没/裸露题目将愈来愈严峻。凡是,在大范围 Wi-Fi 麋集收集中处理这些题目有两种体例;但是,这两种体例只能完成无限的机能晋升,是以并不能从底子上处理这些题目。(一世)第一个是基于合作窗口(CW)的调剂体例。在 Wi-Fi 中,每一个节点在 0 和 CW 之间挑选一个随机时候作为数据传输前的期待时候。在这类体例中,跟着节点数目标增添,CW 的巨细会增添,是以每一个节点的均匀期待时候也会增添。较长的期待时候将有助于下降碰撞几率。但是,较长的期待时候会致使频道争用的大批时候华侈。(二)第二种是要求发送/断根发送 (RTS/CTS) 体例。在这类体例中,经由过程发送短RTS帧到预留信道,节点能够削减大数据碰撞形成的时候华侈。但是,这类体例引入了额定的 RTS 和 CTS 帧的传输时候,并且大批的节点依然会致使严峻的 RTS 抵触。

另外,对多小区收集,现有体例不能很好地处理埋没和裸露终端题目。比方,RTS/CTS 体例处理了埋没终端题目,但同时也激发了裸露终端题目。这些挑衅鞭策了这项研讨。

1.2. 咱们的5g澳门太阳集团 计划

在本文中,咱们提出了一种与 Wi-Fi 兼容的 Wi-Fi 扇区(简称 Wi-FiS)设想,从底子上处理了上述挑衅。Wi-FiS鉴戒了硬盘扇区的思惟[ 9 ],将5g澳门太阳集团 计划麋集收集的全数笼盖地辨别别为多个扇区(如图2所示),每一个扇区包罗少许节点。尔后,咱们利用接入点 (AP) 来表现 5G-CPE 以延长标记。受害于波束成形手艺和基于扇区的调剂,Wi-FiS 能够光鲜明显进步单小区和多小区收集的体系机能。咱们的进献总结以下。(一世)对单小区收集,Wi-FiS 对合作节点停止分组并履行扇区调剂。利用 Wi-FiS,接入点 (AP) 起首使一切节点静音,而后经由过程定向波束顺次激活每一个扇区。如许,在坚持与 Wi-Fi 兼容的同时,Wi-FiS 能够削减合作抵触,光鲜明显进步麋集收集的体系吞吐量。(二)对多小区收集,Wi-FiS 能够防止埋没和裸露终端题目,同时完成多个小区之间的并行传输。利用 Wi-FiS,一旦在一个小区中检测到能够致使潜伏埋没/裸露终端题目标正在停止的传输,另外一个小区中的 AP 能够会触发其定向传输,而不会搅扰正在停止的传输。㈢咱们停止了普遍的摹拟以考证咱们的 Wi-FiS 设想很是有用,并且在体系吞吐量方面能够光鲜明显优于传统体例。