5G新算法集大成者融合mmWave与Sub-6GHz的双重效能革新工控工业通讯技术
导语：探索未来通讯界限，深入了解Sub-6GHz频段的潜力与局限。该频段以其穿透能力和室内覆盖为特点，但在速度提升方面相对温和，与4G时期相比仅有微小增益。
当前5G技术面临着两大挑战：毫米波（mmWave）追求极致速度，而低于6GHz的Sub-6GHz频率则注重广泛覆盖。加州大学圣地亚哥分校的研究团队成功开发了一套算法，这项技术能够在障碍物周围释放出更高速的信号，从而实现了两个标准之间优势的一体化。
Sub-6GHz频段主要运作在低于6000MHz的波长范围内，能够穿透多种材料，为室内环境提供稳定的网络连接。不过，它们并未显著超越4G时代所能达到的数据传输速率。而毫米波由于其高达30至300GHz之間頻率，将大量数据一次性发送，却存在距离传输范围有限、无法通过厚重墙壁等限制。
为了克服这些挑战，加州大学圣地亚哥分校研究人员投身于一个革新性的项目中，他们致力于将毫米波和Sub-6GHz结合起来，以扩展网络覆盖面积，同时维持高速传输能力。这一过程涉及到精细调控光束路径，使得信号不仅可以穿过人群、障碍物，还能适应不同类型的地形与结构。
具体来说，该团队采用一种独特的手法，将单一光束分解成几个子光束，并让它们沿不同的路线抵达接收器。一套先进算法指导基站如何操作这些子光束，其中一些直接向接收设备射击，而其他则被引导反弹到玻璃、金属或混凝土表面上，最终到达目标。在整个过程中，这些算法不断学习最佳路径，并优化每个子光束角度、相位以及功率，以提高信号质量。
研究中的主创Dinesh Bharadia表示：“我们最初认为这种方法可能会导致吞吐量下降或信号质量降低。但是，我们设计出的多波束系统实际上能够提供更高吞吐量，同时保持与单波束系统相同的总功率”。
经过实地测试，在办公楼内部和户外环境下，称为“mmReliable”的这项系统表现出了惊人的可靠性。在室内实验中，即使用户背后有桌子、墙壁或者其他阻隔物也不会影响连续8秒钟以上800Mbps高速连接。在户外条件下，该系统可以提供最远80米（262.5英尺）的无缝连接。值得注意的是，这项技术并不需要额外硬件升级，只需利用现有的5G基础设施即可应用。此外，一些研究还探讨了挖掘4G频谱以提升5G速度的情况。
