• 0

Сверхбыстрая адаптация для решения проблемы обнаружения каналов для сетей передачи данных

Когда кто-то открывает ноутбук, маршрутизатор может быстро найти его и подключить к локальной сети Wi-Fi. Эта способность является базовым элементом любой беспроводной сети, известной как обнаружение канала, и теперь группа исследователей разработала средства для ее использования с терагерцовым излучением, высокочастотными волнами, которые могут однажды создать сверхбыструю беспроводную передачу данных.

Из-за своей высокой частоты терагерцевые волны могут передавать в сотни раз больше данных, чем микроволны, используемые для передачи наших данных сегодня. Но эта высокая частота также означает, что терагерцевые волны распространяются не так, как микроволны. В то время как микроволны исходят от источника во всенаправленной передаче, терагерцевые волны распространяются в узких лучах.

«Когда вы говорите о сети, отправляющей лучи, возникает целый ряд вопросов о том, как вы на самом деле строите эту сеть», — сказал Дэниел Миттлман, профессор Школы инженерии Брауна. — «Один из этих вопросов — как точка доступа, которую вы можете рассматривать как маршрутизатор, узнает, где находятся клиентские устройства, чтобы направить на них луч. Вот о чем мы думаем здесь.

В статье, опубликованной 24 апреля 2020 года в журнале Nature Communications, исследователи из Университета Брауна и Райса показали, что устройство, известное как негерметичный волновод, можно использовать для обнаружения канала на терагерцовых частотах. Подход позволяет выполнять обнаружение ссылок пассивно и за один раз.

Концепция негерметичного волновода проста. Это просто две металлические пластины с промежутком между ними, где может распространяться излучение. Одна из пластин имеет узкую прорезь, которая позволяет небольшому количеству излучения просочиться. Это новое исследование показывает, что устройство можно использовать для обнаружения и отслеживания канала, используя одно из его основных свойств: то, что разные частоты просачиваются из щели под разными углами.

«Мы вводим широкий диапазон терагерцовых частот в этот волновод за один импульс, и каждый из них просачивается одновременно под разным углом», — сказал Ясаман Гасемпур, аспирант из Райс и соавтор исследования. — «Вы можете думать об этом как о радуге, которая вытекает, каждый цвет представляет уникальную спектральную сигнатуру, соответствующую углу».

Теперь представьте себе негерметичный волновод, расположенный на точке доступа. В зависимости от того, где находится клиентское устройство относительно точки доступа, оно увидит другой цвет, выходящий из волновода. Клиент просто отправляет сигнал обратно в точку доступа, который говорит: «Я видел желтый», и теперь точка доступа точно знает, где находится клиент, и может продолжать отслеживать его.

«Речь идет не просто об открытии ссылки один раз», — сказал Ясаман. — «На самом деле направление передачи должно постоянно корректироваться по мере движения клиента. Наша технология обеспечивает сверхбыструю адаптацию, которая является ключом к достижению бесперебойной связи».

Установка также использует негерметичный волновод на стороне клиента. С этой стороны, диапазон частот, полученных через щель в волноводе, можно использовать для определения положения маршрутизатора относительно локального поворота устройства — например, когда кто-то поворачивает свое кресло во время использования ноутбука.

Миттлман говорит, что поиск нового способа заставить обнаружение канала работать в терагерцовом диапазоне очень важен, потому что существующие протоколы для обнаружения канала в микроволнах просто не будут работать для терагерцевых сигналов. Даже протоколы, которые были разработаны для растущих сетей 5G, которые намного более направленны, чем стандартные микроволны, не осуществимы для терагерцового диапазона. Это связано с тем, что узкие лучи 5G по-прежнему примерно в 10 раз шире лучей в терагерцовой сети.

«Я думаю, что некоторые люди предполагали, что, поскольку 5G является несколько направленным, эта проблема была решена, но решение 5G просто не масштабируется», — сказал Миттлман. — «Нужна совершенно новая идея. Это одна из тех фундаментальных протокольных частей, которые необходимы для построения терагерцовых сетей».

По материалам Scitechdaily

-=GadZZillA=-

Компьютерный системный администратор, веб-огородник, IT-шник, специалист по строительным материалам, создатель и администратор проекта "Лаборатория Рабочих Столов"

Вас также может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.