Trådlös kommunikation på metervara

Är det dålig täckning för mobilerna? Köp då några meter radioremsa och sätt upp den där den inte syns. Forskare vid LiU och Ericsson har tillsammans tagit fram en patenterad teknik som kommer att göra detta möjligt; antenner på metervara. 

Giovanni Interdonato och Emil Björnson Giovanni Interdonato och Emil Björnson. Anna Nilsen

Dagens mobilteknik fungerar fint under goda förhållanden. Men behoven förändras och ökar i takt med att tekniken utvecklas. Det är inte alltid mobilen kopplar upp direkt när en p-avgift ska betalas och det är inte alltid videon spelas upp i sin helhet utan att lagga.
Ofta beror det på att du befinner dig mitt emellan två mobilmaster för där är det sämre täckning.
– Det här är en begränsning vi har med dagens teknik, det är ofrånkomligt att signalstyrkan blir lägre mitt emellan master eller inomhus, säger Emil Björnson, biträdande professor i kommunikationssystem vid LiU.

Tätare antenner löser en del

Den senaste antenntekniken, Massiv MIMO med många små antenner som gemensamt riktar signalen, har löst några av problemen, men inte alla. En lösning är att sätta upp fler antenner och mycket tätare, men det innebär också att det krävs massor av kablar och någon typ av styrenhet. Det finns även platser där det inte går att sätta upp master och platser inomhus där många människor eller apparater samlas på en liten yta, som i arenor, köpcentrum eller stora fabriker.

Emil Björnson har nu tillsammans med industridoktoranden Giovanni Interdonato, professor Erik G Larsson och forskare på Ericsson tagit fram ett koncept för radioremsor baserade på tryckt elektronik. På remsan finns både antenner, kontrollenheter och den strömförsörjning som behövs.

– Vi stoppar in antenner och kontrollenheter direkt i kabeln, strömförsörjningen kan redan i dag levereras genom nätverkskablar så vi bygger vidare på den tekniken, säger Emil Björnson.

Radioremsa

Radioremsan kan sättas upp varhelst den behövs, på K-märkta platser där mobilmaster inte är välkomna, i gallerior eller runt arenor och som komplement till de existerande mobilmasterna. Eftersom remsan är tunn och liten kan den också gömmas så att den blir osynlig.
Radioremsa med kontrollenhetHögre frekvenser ger allt mindre komponenter.
Foto Anna Nilsen
– Signalen blir inte riktad som med dagens teknik utan kommer från alla håll samtidigt, det betyder att vi kan ha ännu lägre effekter. Signalen är då bara stark på ett litet område, precis där din mobil behöver den.

Någon förändring av själva mobilen behövs inte.
– Nej mobilen behöver inte veta hur nätet ser ut, försäkrar Emil Björnson.

Teknikkonceptet visades upp på den stora mobilmässan Mobile World Congress i Barcelona i februari i år, presenterades som trådlös 6G och väckte stort intresse i branschen.
–Ja, de flesta tyckte att lösningen var nytänkande men helt självklar när de fick se hur vi tänkt, berättar han.

Tekniken har forskarna och Ericsson skyddat med ett antal patentansökningar.
– Vi vet ju inte exakt varken hur tekniken eller behoven utvecklas i framtiden så vi har patenterat brett. Det här är en förändring som vi tror kommer att införas i små steg. Även om jag ser detta som en 6G-teknik så kan radioremsorna fungerar med 5G standarden, precis som Massiv MIMO-tekniken som utvecklades för 5G nu även används i 4G.

Högre frekvensband

Ett litet aber finns det så klart. Vid den frekvens som är normal för dagens 5G teknik, 3,5 GHz, är antennerna visserligen små, men lite för stora för att få plats i en kabel.

– Men går vi upp i frekvens till 10 GHz eller 28 GHz, som också kommer att användas i 5G eftersom där finns större utrymme för trafik, ryms alla delarna i en kabel. Fördelen är att vi får en bra och pålitlig uppkoppling överallt med höga datatakter och slipper områden med riktigt låg täckning. Tryckt elektronik är billig och enkel att installera, säger Emil Björnson.

Trådlös teknik i så höga frekvensband är dock känslig för störningar, signalen kan lätt stoppas av exempelvis en hand.
– Eftersom antennerna är så många och utspridda är det svårt eller nästan omöjligt att störa ut alla, försäkrar Emil Björnson.

En översikt över uppfinningen och resultatet av forskningen är även publicerad i Journal on Wireless Communications and Networking med titeln Ubiquitous cell-free Massive MIMO communications.

Ubiquitous cell-free Massive MIMO communications
Giovanni Interdonato, Emil Björnson, Hien Quoc Ngo, Pål Frenger & Erik G. Larsson
EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking volume 2019, Article number: 197 (2019) doi 10.1186/s13638-019-1507-0
Radioremsa med kontrollenhetRadioremsa med antenner och kontrollenheter. Foto Anna Nilsen

KontaktVisa/dölj innehåll

Fler nyheter 5GVisa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiUVisa/dölj innehåll