¿Cuáles son los principales temas de investigación en comunicaciones inalámbricas que demandan las principales empresas de I + D como Qualcomm?

Gracias por el A2A.

Un famoso estudio realizado recientemente por Cisco predice que para 2018, la demanda global de datos inalámbricos crecería entre un factor de 40 y un factor de cien. En consecuencia, uno de los temas de investigación activos del día es aumentar la capacidad de las redes celulares en un factor de cien. Este no es un problema muy fácil … de lo contrario, la industria ya lo habría hecho. Se está llevando a cabo una serie de investigaciones en la industria y en la academia para resolver este problema. Si bien la respuesta aún no está clara, conocemos algunas de las tecnologías habilitadoras clave que nos llevarían a una capacidad de 100X. MIMO masivo, MIMO multiusuario, comunicaciones cooperativas y celdas pequeñas densamente implementadas por el usuario son algunas de las tecnologías que se están considerando popularmente para diseñar redes inalámbricas de próxima generación. En cada una de estas áreas, hay muchos subproblemas que deben abordarse antes de que puedan implementarse a gran escala. Por ejemplo, en Massive MIMO (uso de decenas o cientos de antenas en la estación base y / o terminal móvil), la selección de antenas es un problema popular que la industria considera extremadamente útil. Cuando tenga cien antenas para transmitir, no querrá usarlas todas para la transmisión. En cualquier momento, es posible que solo desee utilizar un subconjunto de esas antenas. ¿Qué subconjunto usar? Las respuestas aún no se conocen para todas las variantes de este problema. En el área de celdas pequeñas desplegadas por el usuario (también conocidas como redes heterogéneas o HetNets), la gestión de interferencias es un problema clave. Como las HetNets no están planificadas, la interferencia no es determinista. ¿Cómo diseñas algoritmos y protocolos para gestionar la interferencia en este caso? ¿Cómo modelas la interferencia en este caso? Esta es una de las áreas de investigación más populares hoy en día y casi todas las universidades tienen algún grupo pequeño trabajando en estos problemas. En las comunicaciones cooperativas, la transmisión y recepción multipunto coordinada, la alineación de interferencia, la estimación distribuida y la detección son algunos de los problemas de tendencia. Todos estos problemas son piezas que, juntas, nos llevarían a una capacidad de 100X.

Para referencia futura, digamos cinco o diez años más adelante, si desea tener una idea de los temas de investigación de tendencias del día, el lugar para buscar es la convocatoria de ponencias (CFP) de las principales conferencias en su campo. En comunicaciones, GLOBECOM, ICC, WCNC, NCC, SPCOM son algunas de las buenas conferencias. Vea en qué áreas invitan los documentos y eso debería darle una idea aproximada de qué problemas están de moda.

Mientras hablamos de comunicación inalámbrica, Qualcomm es el primer nombre que golpea la mente de todos. Hay varias evidencias que muestran que Qualcomm está haciendo una intensa investigación sobre la comunicación inalámbrica. No solo es eso, sus áreas de investigación están de moda. Es por eso que la mayoría de las compañías de teléfonos inteligentes prefieren estos conjuntos de chips y los consumidores también eligen los teléfonos inteligentes según sus procesadores.

4G

Un análisis del panorama de patentes muestra que entre las 50 compañías más innovadoras de 4G, Qualcomm está en la posición superior. Su sitio web muestra las diferentes áreas de investigación en tecnologías 4G. Como LTE, LTE-Advanced, LTE-Sin licencia y LTE-Direct . Estas son solo áreas, pero las principales tecnologías se encuentran dentro de ellas. Sabemos que 4G tiene algunas características nuevas como MIMO, agregación de portadora, conectividad dual, dúplex por división de frecuencia (FDD) y dúplex por división de tiempo (TDD), etc. Todos estos están relacionados con la tecnología 4G.

Con el auge de Reliance Jio, ahora podemos decir que hay un número suficiente de personas que usan redes 4G en India. Pero la mayoría del consumidor no usa estas características populares. Airtel anunció recientemente que habilitará la Agregación de operadores en su espectro. La conectividad dual aún está por liberarse.

Mientras tanto, Qualcomm investigó la tecnología de 3 operadores. Y tienen algunos resultados, por qué la tecnología de 3 operadores es mejor que la conectividad dual.

Además de eso, también están investigando en células pequeñas (p Cell, s Cell) y Wi-Fi de ultra baja latencia .

Internet de las Cosas

IoT (Internet de las cosas) es la tendencia actual de la investigación inalámbrica actual y tendrá una tendencia durante 2 o 3 años. La poderosa tecnología le permitirá controlar todas sus cosas personales solo desde su teléfono inteligente.

Puede leer algunas publicaciones que Qualcomm es la principal compañía en IoT (internet de las cosas). Tienen el mayor número valioso de patentes en tecnología IoT. Más que, incluso, Intel, que viene en el n. ° 2. El gráfico muestra claramente que están gastando su dinero en investigación y desarrollo en esta tecnología. Tienen una cartera de patentes realmente sólida, Acc. a un informe

5G

Como leemos anteriormente, incluso la investigación en 4G todavía está en curso. Pero eso no significa que Qualcomm no se esté ocupando de la próxima generación. Siendo la principal compañía innovadora de 4G, su investigación en tecnología 5G también está en marcha. Para lograr esto, Qualcomm está desarrollando un diseño 5G unificado que es escalable y adaptable a una variación extrema de casos de uso y que admite todos los tipos de espectro y bandas desde sub-1GHz a 6GHz y bandas de onda más altas.

Internet de todo

La mayoría de nosotros no conocemos el término “Internet de todo”. Es más probable que IoT. Pero según Cisco, es diferente a IoT. Si bien IoT se encargará de todas nuestras cosas electrónicas, IOE recibirá el concepto más amplio de conectividad. Junto con las cosas, se ocupa de personas, datos y procesos para obtener un entorno mejor conectado. Establece un ecosistema de conectividad de extremo a extremo. Algunas ideas de su sitio web muestran que Qualcomm está investigando en esta tecnología de moda.

Otras tendencias

En los últimos dos meses, hemos notado la colaboración de Qualcomm con compañías para obtener nuevas tendencias de la tecnología inalámbrica. Al igual, se han asociado con Ericsson para la tecnología 5G, incluidos LTE e IoT.

Qualcomm colabora con algunas compañías de telecomunicaciones como SK Telecomm para anunciar la primera prueba inalámbrica de acceso asistido mejorado (eLAA).

Este mes hicieron pruebas de drones con AT&T para proporcionar una red celular para acelerar el Despliegue a gran escala (4G). Otra compañía de telecomunicaciones, Verizon, se alía con Qualcomm para IoT.

LiFi (Light Fidelity) también es una tecnología próxima para las comunicaciones inalámbricas. Pero no he encontrado ningún dato o noticia de que Qualcomm esté investigando intensamente al respecto. Pero ellos, en un nivel bajo, seguramente también están investigando sobre LiFi.

Todas estas son las tendencias actuales de la próxima comunicación inalámbrica de Qualcomm. Quién sabe, tal vez mañana encuentren algo de tecnología nueva.

Algunos de los temas de investigación más importantes en la comunicación inalámbrica en estos días son:

1. Antenas inteligentes

2. Antenas para futuros dispositivos 5G (antenas mmWave con capacidad MIMO masiva)

3. Metamateriales en aplicaciones de defensa y espacio.

4. Una vez que se publiquen las especificaciones y estándares 5G, entonces los temas como FQAM, celda pequeña, macrocélula serán buenos para llevar a cabo la investigación.

5. La recolección de energía RF también está recibiendo mucha atención en estos días. Los investigadores están trabajando en dispositivos y circuitos que pueden recolectar energía de RF a nuestro alrededor que puede usarse para alimentar pequeños dispositivos inalámbricos.

6. Radio cognitiva

7. Detección de espectro

Muni– Los temas candentes a lo mejor de mi conocimiento son los siguientes,
1) MIMO -Tx y Rx masivos están equipados con una gran cantidad de antenas, lo que aumenta el rendimiento del sistema. Pero debido a la gran cantidad de antenas, la detección de símbolos sería un problema (tiene que encontrar mejores algoritmos de búsqueda): hay mucho procesamiento de señal que se debe hacer en el extremo del receptor.

2) MIMO de onda milimétrica: a veces esto también se llama tecnología de 60 Ghz. A frecuencias tan altas, uno podría transmitir datos a evaluadores más altos debido a la disponibilidad de ancho de banda. No es plausible usarlo a nivel celular debido a la baja penetración, y también, la señal se desvanece muy rápidamente. Tal vez pueda usar esta tecnología para la comunicación de dispositivo a dispositivo (supongo que lo sabe)

3) 5G: hay tanto entusiasmo por esto, pero ninguno sabe exactamente qué es … jajaja. La gente afirma que la eficiencia espectral aumentaría a 1000 veces la eficiencia espectral actual mediante el uso de la combinación de la tecnología anterior. Pero eso nuevamente no es por usuario, sino sobre un área / celda.

4) La gente también está trabajando en la recolección de energía, que es un área gris para mí. No tengo conocimiento de eso. Además, demasiado alboroto en las radios cognitivas.

Otra área interesante es esta:
¡Optimización convexa, ha sido reconocida como una herramienta poderosa para resolver varios problemas desafiantes en el procesamiento de señales y la ingeniería de comunicaciones! ¡Quizás quieras investigar esto …!

No tengo muy buena exposición en la industria en este momento, por lo que no puedo decir con certeza si tener experiencia previa en lo anterior lo ayudaría para la I + D en empresas como Qualcomm. ¡Pero puedo decir con confianza que ambas son bestias completamente diferentes!

Oh, mucho

5G es probablemente el “término general” para muchos de ellos.
Dúplex completo (como KUMU)
MIMO distribuido y similar (como pCELL ¿Es pCell, de Artemis, realmente “el Santo Grial de las redes inalámbricas”?)
Cloud RAN
Modulación de frecuencia no otorgonal
AP muy eficientes (p. Ej. ET)

Luego alrededor de IoT
Muy baja potencia
Muy escalable
velocidad de datos ultra baja / rango ultra bajo inalámbrico

Radio cognitiva
Intercambio de espectro

Zahid Ghadialy tiene un buen blog de recursos inalámbricos 3G y 4G, tutoriales y preguntas frecuentes que toca muchos de estos

Ya algunas buenas respuestas sobre esta pregunta. Están sucediendo demasiadas cosas en las comunicaciones inalámbricas. Mobile / Cellular es solo uno de ellos. No olvidemos Wi-Fi, Bluetooth y otras tecnologías de área amplia de baja potencia (LPWA). Si bien 5G seguirá siendo un tema candente en los próximos años, algunos investigadores están avanzando hacia las tecnologías de comunicación cuántica (y lo llaman 6G :-)).

Un buen punto de partida sería revisar las revistas de comunicaciones IEEE, que contienen una buena descripción general y tutoriales de algunas de las últimas investigaciones y tecnologías en comunicaciones inalámbricas.

Habiendo dicho todo esto, debo señalar que Qualcomm y cualquier otra organización similar generalmente buscan no solo algunas palabras clave, sino una comprensión muy sólida de lo que hace como su proyecto y lo básico. He trabajado con algunas personas que pueden hablar sobre GSM / GPRS de tal manera que piense en estas tecnologías a la par de 5G.

Según el informe de ComSoc [1] y mi experiencia personal, la sociedad líder en teoría de la comunicación, los temas candentes de las comunicaciones inalámbricas son:

  • 5G: los temas candentes dentro de 5G son
    1. Masivo mimo
    2. mm-Wave
    3. mientras que las personas están mirando lo siguiente, mientras que son menos populares
        • recolección de energía,
        • comunicaciones full duplex
        • HetNet y comunicaciones multinivel
        • Comunicaciones verdes
      • EN TODAS PARTES CONECTIVIDAD PARA IoT & IoE
      • REDES COGNITIVAS, GRANDES DATOS
      • LA SEGURIDAD CIBERNÉTICA
      • VIRTUALIZACIÓN, SDN Y NFV
      • [1] Las 10 principales tendencias en tecnología de comunicaciones en 2015

        Yo, como Arne Mortenson, tampoco tengo títulos formales en tecnología inalámbrica, pero trabajé en un proyecto de estación base, una vez. Mi impresión de MIMO es que es un campo de impacto muy limitado en las estaciones base inalámbricas. Primero, a lo sumo puede exprimir una solución mimo de 2 × 2 o 4 × 4 en un pequeño teléfono inteligente, y la mejora de la capacidad general de una estación base fue tal vez de alrededor del 10%, para una implementación muy compleja y ayudó principalmente a los usuarios a doscientos metros de la estación base, y más cerca. Por supuesto, el ancho de banda que guardaron podría darse a usuarios más lejanos, pero aún así, no es un santo grial para la conexión inalámbrica móvil, aunque puede ser increíblemente útil para enlaces punto a punto fijos.

        Es importante conocer el contexto del problema que está resolviendo, porque rige la utilidad de la solución para encontrar. El área más importante de la tecnología inalámbrica en la actualidad es el diseño de teléfonos inalámbricos móviles y estaciones base. Entonces, si quieres tener un impacto, no me enfocaría únicamente en MIMO.

        La teoría del dominio de la codificación, como lo demuestran las publicaciones sobre nuevos tipos de algoritmos de codificación asintóticamente óptimos, prácticamente le garantizará un trabajo (y un futuro exitoso) en Qualcomm.

        Aquí hay un consejo que espero que tome en serio: no escuche a Cisco acerca de la tecnología inalámbrica. Son muy inexpertos cuando se trata de conexión inalámbrica. Si desea trabajar en algo importante, le sugiero que encuentre una manera de conectarse con Qualcomm o Samsung o Nokia o Ericsson o alguien que sea un jugador. Cisco no es un jugador. Cisco también es la compañía que les dijo a todos que habríamos agotado todas las direcciones IPv4 para 2006, y todos estarían usando IPv6 (?!?!) ¿Qué pasa con eso?

        Soy una mala elección para las respuestas a esta pregunta, no tengo credenciales formales en las comunicaciones, pero recibí una solicitud de respuesta, así que aquí va … Caveat Emptor.

        Después de diez años fuera del campo, es poco probable que le brinde alguna propuesta a un tema actualmente útil. Con eso en mente, aquí están mis pensamientos extravagantes:

        >> para mis viejos oídos, la tecnología actual de vocoder hace que las conversaciones típicas a través de teléfonos celulares sean desagradables. Simplemente haga un teléfono POTS a una llamada telefónica POTS y verá (realmente escuchará) lo que quiero decir. Los mejores algoritmos adaptativos de vocoder pueden ayudar aquí. Por lo menos, el ablandamiento de las oclusivas dificulta que los oídos viejos entiendan la voz. Tal vez pueda mirar el viejo codificador de voz Globalstar y ver qué se hizo allí; ese vocoder fue significativamente mejor que el vocoder desplegado en los sistemas celulares.

        >> Siempre me ha impresionado FEC. Vi en el libro de Jacobs y Wozencraft un decodificador secuencial (si no recuerdo mal) y jugué un poco haciendo una implementación (por diversión). En aquel entonces, la potencia de cálculo para un decodificador secuencial era un problema y nunca escuché de una implementación real. Tal vez un buen estudio y la consecuente implementación resulten instructivos ya que nosotros también somos útiles.

        La quinta generación inalámbrica es actualmente el tema más candente en comunicaciones inalámbricas. Se especula que el próximo año se lanzará un documento de estándares definitivo para la 5ta generación de tecnologías de comunicación. Entonces, diría que los temas relacionados con 5G son los que las personas deberían estar atentas.

        Los siguientes son los temas de investigación más importantes en comunicaciones inalámbricas que están en demanda:

        • Tecnología 4G / 5G
        • MIMO
        • WLAN
        • WANET
        • WiMax
        • IoT (Internet de las cosas)
        • Tecnología ZigBee

        Temas de tesis en comunicación inalámbrica – Techsparks

        Muchos nuevos protocolos de baja potencia para M2M e IoT, así como nuevas características de los protocolos existentes por la misma razón. LiFi, GigWiFi y la próxima generación de celulares también conocidos como 5G también están en la lista.

        Hola … No soy un investigador académico como muchas de las personas que han respondido tu pregunta. Estoy trabajando en el dominio LTE de los últimos 5 años. Si está apuntando a Qualcomm, dirija su investigación a los estándares WLAN 802.11d y 802.11p. Si desea investigar en el lado de la red en LTE, consulte los algoritmos de optimización en redes de autoorganización SON o RRM. MIMO y muchos otros phy algos ya están bien desarrollados con Qualcomm. WLAN phy todavía está en desarrollo e investigación.