将WiFi发射器与路灯杆“集成”，以后走在路上你也可以随时刷剧

随着Wi-Fi在城市中得到更广泛的应用，而且频率可能更高，它可能依赖于一种丰富的城市资产:路灯电线杆。
为了确保这些网络正常运行，美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员开发并验证了一种新型模型，该模型将帮助无线通信供应商分析Wi-Fi设备与灯杆的连接高度。
一般来说，NIST团队发现最佳高度取决于传输频率和天线设计。对于使用全向天线的传统无线系统来说，将设备安装在4米左右的较低高度更好，而对于使用更高、毫米波频率和窄波束天线的5G等最新系统来说，安装在6米或9米以上的位置更好。
一个名为“电信基础设施项目”的国际组织正在推广一种理念，即通过在电线杆上安装接入点，使Wi-Fi可以在未经许可的60千兆赫频带上使用。这一频段的信号比传统手机频率要高，信号稀疏，容易在粗糙的表面上分散，这是一个技术挑战。

到目前为止，对60ghz城市信道的测量只能得到有限的数据。NIST开发了一个用于跟踪传输的信道模型，该模型识别这些信号的稀疏、散射特征，并使用一种新的算法来分析测量的路径，该路径扩展到超出通常的信号延迟和角度参数，以包括接收机位置。该模型的预测精度可与更复杂的方法相媲美。
NIST的研究人员前往科罗拉多州博尔德市中心，将他们的模型与实际的信道测量结果进行对比。测量记录在4米，6米和9米天线高度，以调查权衡。这个模型与真实世界的测量结果非常吻合。
“我们验证了我们开发的模型，并使用市中心的测量数据进一步证明了这一点，这项工作表明，通过使用我们的模型，像手机供应商这样的人可以考虑城市环境中60ghz接入点和灯杆信号的各种优缺点。”在NIST参与该项目的电子工程师德里克·考迪尔(Derek Caudill)说。
该团队使用了NIST的定制设备，称为频道探测仪，一个固定的发射器安装在桅杆上，一个移动接收器安装在货车的顶部。发射器和接收器的顶部都有一组电子开关天线，具有明确的3D辐射模式。这台探测仪可以精确测量许多无线电信道的特性，并且具有测量时间动态的独特能力——当接收机移动时，电波的特性如何随时间变化——毫米波信道即使在运动中也能测量。
研究人员对信号如何在物理空间传播的数据尤其感兴趣。大的传播通常被认为是不好的，因为它们表明接收到多个信号和更多的干扰。一般来说，最好有一条清晰的沟通路径。
NIST工程师耶莱娜·塞尼克说:“我们的数据显示，高度越高，辐射差越大。这意味着，发射机和接收机之间的障碍越少，能量就越分散在空间中。”
然而，下一代无线系统将在毫米波频率下运行，应该使用非常窄波束或铅笔波束的高定向天线。通过这种配置，发射机和接收机将控制它们狭窄的光束，以便找到可能的最佳连接，即功率最大的传播路径。在这种情况下，更高的角展是可取的，因为它将提供空间多样性，也就是说，无线电收发器将有能力将光束引导到更多的方向，以找到最佳的连接。
NIST研究人员进一步记录了NIST校园的测量数据，以验证新模型可以应用于不同的环境。校园和市区的结果是相似的，证实了该模型可以推广到不同的环境和用例。这项研究发表在IEEE天线和无线传播快报上。
对于具有全向天线的传统无线系统，为了避免干扰，最好是较小的传播，这意味着Wi-Fi设备应该安装在较低的高度的灯柱上。