Als een basisstation in een lokaal netwerk een gerichte straal probeert te gebruiken om een ​​signaal te verzenden naar een gebruiker die verbinding probeert te maken met het netwerk, in plaats van een breedbanduitzending te gebruiken, zoals basisstations gewoonlijk doen - hoe weet het in welke richting de straal moet worden verzonden?

Onderzoekers van Rice University en Brown University ontwikkelden in 2020 een methode voor het ontdekken van verbindingen met behulp van terahertz-straling, met hoogfrequente golven boven 100 gigahertz. Voor dit werk, ze stelden de vraag uit wat er zou gebeuren als een muur of andere reflector in de buurt een niet-line-of-sight (NLOS) pad creëert van het basisstation naar de ontvanger en concentreerden zich op de eenvoudigere situatie waarin het enige bestaande pad langs de lijn was -van-zicht (LOS).

In APL Fotonica , diezelfde onderzoekers pakken deze vraag aan door twee verschillende generieke typen zenders in overweging te nemen en te onderzoeken hoe hun kenmerken kunnen worden gebruikt om te bepalen of een NLOS-pad bijdraagt ​​aan het signaal dat door de ontvanger wordt ontvangen.

"Eén type zender stuurt alle frequenties min of meer in dezelfde richting, " zei Daniël Mittleman, co-auteur en een technische professor aan Brown, "terwijl het andere type verschillende frequenties in verschillende richtingen verzendt, sterke hoekspreiding vertonen. De situatie is heel anders in deze twee verschillende gevallen."

Het werk van de onderzoekers laat zien dat de zender die verschillende frequenties in verschillende richtingen zendt, duidelijke voordelen heeft in zijn vermogen om het NLOS-pad te detecteren en te onderscheiden van het LOS-pad.

"Een goed ontworpen ontvanger zou in staat zijn om beide frequenties te detecteren en hun eigenschappen te gebruiken om de twee paden te herkennen en ze van elkaar te onderscheiden, ' zei Mittelman.

Veel recente rapporten in de academische literatuur hebben zich gericht op verschillende uitdagingen bij het gebruik van terahertz-signalen voor draadloze communicatie. Inderdaad, de term 6G is een modewoord geworden voor toekomstige generaties draadloze systemen die deze ultrahoogfrequente signalen gebruiken.

"Voor terahertz-signalen die worden gebruikt voor draadloze communicatie, veel uitdagingen moeten worden overwonnen, en een van de grootste is hoe NLOS-paden te detecteren en te exploiteren, ' zei Mittelman.

Dit werk is een van de eerste die een kwantitatieve beschouwing biedt over hoe NLOS-paden kunnen worden gedetecteerd en geëxploiteerd, evenals een vergelijking van het gedrag van verschillende zenders in deze context.

"Voor de meeste realistische indoorscenario's kunnen we ons een draadloos netwerk van meer dan 100 gigahertz voorstellen, de kwestie van het NLOS-pad zal zeker zorgvuldige afweging vereisen, "zei Mittleman. "We moeten weten hoe we deze verbindingsmogelijkheden kunnen benutten om de connectiviteit te behouden."

Indien, bijvoorbeeld, het LOS-pad wordt geblokkeerd door iets, een NLOS-pad kan worden gebruikt om de verbinding tussen het basisstation en de ontvanger in stand te houden.

"Interessant, met een zender die een sterke hoekspreiding creëert, soms kan een NLOS-link een nog snellere connectiviteit bieden dan de LOS-link, " zei Yasaman Ghasempour, co-auteur en assistent-professor aan Rice University. "Maar je kunt dergelijke kansen niet benutten als je niet weet dat het NLOS-pad bestaat of hoe je het kunt vinden."