Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.08.2023
ПНИПУ
511

Разработка Пермского Политеха обеспечит качественный и надежный прием сигналов сотовой связи

4.3

Многие люди, проживающие в удаленных районах, в сельской местности или городских районах с интенсивным сетевым трафиком, сталкиваются с проблемой качественного и надежного доступа в интернет. Стандартный модем провайдера в отдаленных районах обеспечивает доступ со скоростью 30 Мбит/с, что с трудом хватает на просмотр фильма онлайн, звонки по видеосвязи, и даже сообщения в мессенджерах отправляются с запозданием. В связи с этим для всех регионов нашей страны становится актуальной задача создания и внедрения системы для улучшения качества и доступности услуг связи и интернета. Студенты Пермского Политеха Каролина Каплина и Михаил Вакулич разработали устройство, предназначенное для повышения мощности и качества приема сотовых сигналов, используемых для беспроводных широкополосных систем связи. Устройство может одновременно захватывать сигналы от нескольких вышек сотовой связи на разных частотах, обеспечивая более сильный и надежный сигнал для пользователей.

Разработка Пермского Политеха обеспечит качественный и надежный прием сигналов сотовой связи
Разработка Пермского Политеха обеспечит качественный и надежный прием сигналов сотовой связи / ©Getty images / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Системы беспроводного широкополосного доступа получают все большее распространение в повседневной жизни. Они открывают возможности быстрой передачи и надежного приема большого объема информации. Система базируется на использовании широкополосных сигналов, применяемых для увеличения устойчивости к помехам, возникающим при передаче сигналов небольшой мощности. Такая технология применяется при нахождении на значительном удалении от опорной сети доступа, наличии перемещающихся средств приема сигнала (гаджетов), а также при невозможности проложить кабель в данной местности.

Сегодня растет потребность в улучшении интернет соединения, особенно в районах, где инфраструктура ограничена или отсутствует. Например, в сельских или отдаленных районах отсутствие подключения может стать серьезным препятствием для экономического роста и социального развития. Поэтому разработка усилителя многочастотного беспроводного широкополосного сотового сигнала является отличным решением.

«Наше устройство состоит из двух антенн, электрического кабеля, модема и маршрутизатора. Антенны используются для захвата сигналов от близлежащих вышек сотовой связи на разных частотах, которые затем передаются по кабелю на модем и маршрутизатор. Они, в свою очередь, усиливают сигнал и передают его по беспроводной сети на находящиеся поблизости устройства, такие как смартфоны, планшеты и ноутбуки», – поделилась студентка кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха Каролина Каплина.

Многочастотный усилитель сотового сигнала / ©Пресс-служба Пермского Политеха

В ходе разработки технологии молодые ученые определили расположение и частоты ближайших вышек сотовой связи, от которых устройство может захватывать сигналы, измерили уровень и качество сигналов на разных частотах, поэкспериментировали с различными вариантами размещения антенн, чтобы оптимизировать захват и силу сигнала.

«Мы провели тестирование устройства в разных местах и при разных сетевых условиях. Оценили производительность, измерив мощность и качество сигнала до и после использования устройства. Сравнили скорости загрузки и выгрузки, отношения сигнал/шум и других показателей», – рассказывает студент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ Михаил Вакулич.

В итоге ученые получили хороший результат, прирост скорости и мощности сигнала. Максимальная скорость передачи данных составляет один Гбит/с, реальная скорость 250-300 Мбит/с. По сравнению с устройствами операторов, таких как МТС, Мегафон, Билайн, производительность предлагаемой разработки превышает аналоги более чем в два раза.

Политехники отмечают, что в отличие от многих других усилителей сигнала устройство способно поддерживать несколько диапазонов частот, одновременно захватывать сигналы от нескольких расположенных поблизости вышек сотовой связи, благодаря чему повышается мощность и качество сигнала для пользователей. Также технология оснащена несколькими антеннами, которые можно настроить по-разному для оптимизации захвата и мощности сигнала в разных местах и средах. А по сравнению с альтернативными вариантами, такими как традиционная широкополосная инфраструктура или дорогой спутниковый интернет решение ученых экономически выгодно.

«Ребята проявили себя как активные исследователи и талантливые инженеры, решая достаточно сложную и актуальную научно-техническую проблему. Большой объем экспериментов и практический опыт апробации позволяет говорить о перспективности данного проекта. Предлагаемое решение может быть интересно и пользователям, и службам связи различных предприятий и организаций, и операторам связи», – уточняет профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ Владимир Фрейман.

Многочастотный усилитель беспроводного широкополосного сотового сигнала ученых ПНИПУ уже готов к продаже. Им смогут пользоваться отдельные лица, домашние хозяйства и предприятия, которым требуется более качественная беспроводная связь. Это могут быть жители сельских или отдаленных районов с ограниченным доступом связи, а также жители городов с высоким сетевым трафиком или слабым сигналом. В городских районах устройство поможет минимизировать влияние эффекта перегрузки сети, обеспечивая лучший пользовательский опыт как для потребителей, так и для бизнеса. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:58
Александр Березин

До сих пор ученые считали, что величайшую из женщин — фараонов Египта после смерти подвергли «культурной отмене»: ее статуи разбивали, имя вычеркивали из надписей, обелиски засыпали песком. Цзюнь И Вон из Университета Торонто (Канада) подверг сомнению это утверждение, но и в его гипотезе остаются вопросы.

Позавчера, 17:37
Игорь Гришков

Археологи построили копию каноэ каменного века и успешно переплыли на нем от Тайваня до Японии. Эксперимент, подкрепленный компьютерным моделированием, подтвердил, что древние люди могли совершать сложные морские путешествия, преодолевая одно из самых сильных океанских течений в мире.

6 часов назад
Елена Авдеева

Международная группа исследователей установила причину возникновения пятилучевого строения иглокожих, что долгое время не давало покоя палеонтологам. Ученые проанализировали окаменелые остатки самого древнего (500 миллионов лет) представителя этого типа беспозвоночных, чтобы понять, как сформировался уникальный тип симметрии тела современных морских звезд.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Елена Авдеева

Состояние паралича, в которое впадают разные виды животных, хорошо известно и задокументировано. Обычно оно считается защитной реакцией в случае опасности, но никаких доказательств этому до сих пор нет. Особенно загадочным остается поведение обитателей океана, притворяющихся мертвыми. Ученые проверили существующие объяснения этого эффекта и сделали неожиданные выводы.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно