Representação de um transmissor (à esquerda) transmitindo um sinal com forte dispersão angular. Cada frequência é representada por uma cor diferente e sai em uma direção diferente, que produz uma estrutura semelhante a um arco-íris. Duas das frequências chegam ao receptor (direita), um representado por amarelo (caminho LOS) e outro por azul (caminho NLOS incorporando um reflexo de uma superfície). Crédito:Mittleman Lab, Brown University
Se uma estação base em uma rede local tentar usar um feixe direcional para transmitir um sinal a um usuário que está tentando se conectar à rede - em vez de usar uma transmissão de rede ampla, como as estações base costumam fazer - como ele sabe em qual direção enviar o feixe?
Pesquisadores da Rice University e da Brown University desenvolveram um método de descoberta de links em 2020 usando radiação terahertz, com ondas de alta frequência acima de 100 gigahertz. Para este trabalho, eles adiaram a questão do que aconteceria se uma parede ou outro refletor próximo criasse um caminho fora da linha de visão (NLOS) da estação base para o receptor e se concentraram na situação mais simples em que o único caminho existente era ao longo da linha de visão (LOS).
No APL Photonics , esses mesmos pesquisadores abordam essa questão considerando dois tipos genéricos diferentes de transmissores e explorando como suas características podem ser usadas para determinar se um caminho de NLOS contribui para o sinal recebido pelo receptor.
"Um tipo de transmissor envia todas as frequências mais ou menos na mesma direção, "disse Daniel Mittleman, co-autor e professor de engenharia na Brown, "enquanto o outro tipo envia frequências diferentes em direções diferentes, exibindo forte dispersão angular. A situação é bastante diferente nestes dois casos diferentes. "
O trabalho dos pesquisadores mostra que o transmissor enviando frequências diferentes em direções diferentes tem vantagens distintas em sua capacidade de detectar o caminho de NLOS e diferenciá-lo do caminho de LOS.
"Um receptor bem projetado seria capaz de detectar ambas as frequências e usar suas propriedades para reconhecer os dois caminhos e diferenciá-los, "Mittleman disse.
Muitos relatórios recentes dentro da literatura acadêmica enfocaram vários desafios envolvidos no uso de sinais terahertz para comunicações sem fio. De fato, o termo 6G se tornou uma palavra da moda para abranger as gerações futuras de sistemas sem fio que usam esses sinais de ultra-alta frequência.
"Para sinais terahertz a serem usados para comunicações sem fio, muitos desafios devem ser superados, e um dos maiores é como detectar e explorar caminhos NLOS, "disse Mittleman.
Este trabalho está entre os primeiros a fornecer uma consideração quantitativa de como detectar e explorar caminhos de NLOS, bem como uma comparação do comportamento de diferentes transmissores neste contexto.
"Para cenários internos mais realistas, podemos imaginar uma rede sem fio acima de 100 gigahertz, a questão do caminho do NLOS definitivamente exigirá uma consideração cuidadosa, "disse Mittleman." Precisamos saber como explorar essas oportunidades de link para manter a conectividade. "
Se, por exemplo, o caminho LOS está bloqueado por algo, um caminho NLOS pode ser usado para manter o link entre a estação base e o receptor.
"Interessantemente, com um transmissor criando forte dispersão angular, às vezes, um link NLOS pode fornecer conectividade ainda mais rápida do que o link LOS, "disse Yasaman Ghasempour, co-autor e professor assistente da Rice University. "Mas você não pode aproveitar essas oportunidades se não souber que o caminho do NLOS existe ou como encontrá-lo."
