Om en basstation i ett lokalt nätverk försöker använda en riktad stråle för att sända en signal till en användare som försöker ansluta till nätverket – istället för att använda en bredarea nätverkssändning, som basstationer vanligtvis gör – hur vet den i vilken riktning strålen ska skickas?

Forskare från Rice University och Brown University utvecklade en metod för att hitta länkar 2020 med terahertzstrålning, med högfrekventa vågor över 100 gigahertz. För detta arbete, de sköt upp frågan om vad som skulle hända om en vägg eller annan reflektor i närheten skapar en icke-siktlinje (NLOS) väg från basstationen till mottagaren och fokuserade på den enklare situationen där den enda befintliga vägen var längs linjen -of-sight (LOS).

I APL fotonik , samma forskare tar upp denna fråga genom att överväga två olika generiska typer av sändare och undersöka hur deras egenskaper kan användas för att avgöra om en NLOS-väg bidrar till signalen som tas emot av mottagaren.

"En typ av sändare skickar alla frekvenser mer eller mindre i samma riktning, sa Daniel Mittleman, medförfattare och ingenjörsprofessor vid Brown, "medan den andra typen skickar olika frekvenser i olika riktningar, uppvisar stark vinkelspridning. Situationen är helt olika i dessa två olika fall."

Forskarnas arbete visar att sändaren som skickar olika frekvenser i olika riktningar har tydliga fördelar i sin förmåga att detektera NLOS-vägen och skilja dem från LOS-vägen.

"En väldesignad mottagare skulle kunna detektera båda frekvenserna och använda deras egenskaper för att känna igen de två vägarna och skilja dem åt, sa Mittleman.

Många nyare rapporter inom akademisk litteratur har fokuserat på olika utmaningar med att använda terahertz-signaler för trådlös kommunikation. Verkligen, termen 6G har blivit ett modeord för att omfatta framtida generationer av trådlösa system som använder dessa ultrahögfrekventa signaler.

"För att terahertz-signaler ska användas för trådlös kommunikation, många utmaningar måste övervinnas, och en av de största är hur man upptäcker och utnyttjar NLOS-vägar, sa Mittleman.

Detta arbete är bland de första som ger en kvantitativ övervägande av hur man upptäcker och utnyttjar NLOS-vägar, samt en jämförelse av olika sändares beteende i detta sammanhang.

"För de flesta realistiska inomhusscenarier kan vi föreställa oss ett trådlöst nätverk över 100 gigahertz, frågan om NLOS-väg kommer definitivt att kräva noggrant övervägande, ", sa Mittleman. "Vi måste veta hur man kan utnyttja dessa länkmöjligheter för att upprätthålla anslutning."

Om, till exempel, LOS-vägen är blockerad av något, en NLOS-väg kan användas för att upprätthålla länken mellan basstationen och mottagaren.

"Intressant, med en sändare som skapar stark vinkelspridning, ibland kan en NLOS-länk ge ännu snabbare anslutning än LOS-länken, " sa Yasaman Ghasempour, medförfattare och biträdande professor vid Rice University. "Men du kan inte dra nytta av sådana möjligheter om du inte vet att NLOS-vägen finns eller hur man hittar den."