Representación de un transmisor (izquierda) transmitiendo una señal con fuerte dispersión angular. Cada frecuencia está representada por un color diferente y sale en una dirección diferente, que produce una estructura similar a un arco iris. Dos de las frecuencias llegan al receptor (derecha), uno representado por amarillo (camino LOS) y otro por azul (camino NLOS que incorpora un reflejo de una superficie). Crédito:Mittleman Lab, Universidad de Brown
Si una estación base en una red de área local intenta usar un haz direccional para transmitir una señal a un usuario que intenta conectarse a la red, en lugar de usar una transmisión de red de área amplia, como suelen hacer las estaciones base, ¿cómo sabe en qué dirección enviar el haz?
Investigadores de la Universidad de Rice y la Universidad de Brown desarrollaron un método de descubrimiento de enlaces en 2020 utilizando radiación de terahercios, con ondas de alta frecuencia superiores a 100 gigahercios. Por este trabajo, aplazaron la pregunta de qué pasaría si una pared u otro reflector cercano crea una ruta sin línea de visión (NLOS) desde la estación base al receptor y se enfoca en la situación más simple donde la única ruta existente era a lo largo de la línea -de la vista (LOS).
En APL Photonics , esos mismos investigadores abordan esta cuestión considerando dos tipos genéricos diferentes de transmisores y explorando cómo se pueden utilizar sus características para determinar si una ruta NLOS contribuye a la señal recibida por el receptor.
"Un tipo de transmisor envía todas las frecuencias más o menos en la misma dirección, "dijo Daniel Mittleman, coautor y profesor de ingeniería en Brown, "mientras que el otro tipo envía diferentes frecuencias en diferentes direcciones, exhibiendo una fuerte dispersión angular. La situación es bastante diferente en estos dos casos diferentes ".
El trabajo de los investigadores muestra que el transmisor que envía diferentes frecuencias en diferentes direcciones tiene distintas ventajas en su capacidad para detectar la ruta NLOS y distinguirlas de la ruta LOS.
"Un receptor bien diseñado podría detectar ambas frecuencias y usar sus propiedades para reconocer las dos rutas y diferenciarlas, "Dijo Mittleman.
Muchos informes recientes dentro de la literatura académica se han centrado en varios desafíos involucrados en el uso de señales de terahercios para comunicaciones inalámbricas. En efecto, El término 6G se ha convertido en una palabra de moda para abarcar las generaciones futuras de sistemas inalámbricos que utilizan estas señales de frecuencia ultraalta.
"Para que las señales de terahercios se utilicen para comunicaciones inalámbricas, muchos desafíos deben superarse, y uno de los más importantes es cómo detectar y explotar rutas NLOS, "dijo Mittleman.
Este trabajo es uno de los primeros en proporcionar una consideración cuantitativa de cómo detectar y explotar rutas NLOS, así como una comparación del comportamiento de diferentes transmisores dentro de este contexto.
"Para los escenarios interiores más realistas, podemos imaginar una red inalámbrica de más de 100 gigahercios, el problema de la ruta NLOS definitivamente requerirá una consideración cuidadosa, ", dijo Mittleman." Necesitamos saber cómo aprovechar estas oportunidades de enlace para mantener la conectividad ".
Si, por ejemplo, el camino LOS está bloqueado por algo, Se puede utilizar una ruta NLOS para mantener el enlace entre la estación base y el receptor.
"Curiosamente, con un transmisor que crea una fuerte dispersión angular, A veces, un enlace NLOS puede proporcionar una conectividad aún más rápida que el enlace LOS, "dijo Yasaman Ghasempour, coautor y profesor asistente en Rice University. "Pero no puede aprovechar esas oportunidades si no sabe que existe el camino NLOS o cómo encontrarlo".