Représentation d'un émetteur (à gauche) diffusant un signal à forte dispersion angulaire. Chaque fréquence est représentée par une couleur différente et sort dans une direction différente, qui produit une structure en forme d'arc-en-ciel. Deux des fréquences parviennent au récepteur (à droite), un représenté en jaune (chemin LOS) et un autre en bleu (chemin NLOS incorporant une réflexion sur une surface). Crédit :Mittleman Lab, Université brune
Si une station de base d'un réseau local essaie d'utiliser un faisceau directionnel pour transmettre un signal à un utilisateur essayant de se connecter au réseau, au lieu d'utiliser une diffusion sur un réseau étendu, comme le font généralement les stations de base, comment sait-il dans quelle direction envoyer le faisceau ?
Des chercheurs de l'Université Rice et de l'Université Brown ont développé une méthode de découverte de liens en 2020 utilisant le rayonnement térahertz, avec des ondes haute fréquence supérieures à 100 gigahertz. Pour ce travail, ils ont reporté la question de ce qui se passerait si un mur ou un autre réflecteur à proximité créait un chemin sans visibilité directe (NLOS) de la station de base au récepteur et se sont concentrés sur la situation plus simple où le seul chemin existant était le long de la ligne -de vue (LOS).
Dans Photonique APL , ces mêmes chercheurs abordent cette question en considérant deux types génériques différents d'émetteurs et en explorant comment leurs caractéristiques peuvent être utilisées pour déterminer si un chemin NLOS contribue au signal reçu par le récepteur.
"Un type d'émetteur envoie toutes les fréquences plus ou moins dans le même sens, " a déclaré Daniel Mittleman, co-auteur et professeur d'ingénierie à Brown, " tandis que l'autre type envoie des fréquences différentes dans des directions différentes, présentant une forte dispersion angulaire. La situation est assez différente dans ces deux cas différents."
Les travaux des chercheurs montrent que l'émetteur envoyant différentes fréquences dans différentes directions présente des avantages distincts dans sa capacité à détecter le chemin NLOS et à les distinguer du chemin LOS.
"Un récepteur bien conçu serait capable de détecter les deux fréquences et d'utiliser leurs propriétés pour reconnaître les deux chemins et les distinguer, ", a déclaré Mittleman.
De nombreux rapports récents dans la littérature universitaire se sont concentrés sur divers défis liés à l'utilisation de signaux térahertz pour les communications sans fil. En effet, le terme 6G est devenu un mot à la mode pour englober les futures générations de systèmes sans fil qui utilisent ces signaux ultra-haute fréquence.
"Pour que les signaux térahertz soient utilisés pour les communications sans fil, de nombreux défis doivent être surmontés, et l'un des plus importants est de savoir comment détecter et exploiter les chemins NLOS, " a déclaré Mittleman.
Ce travail est parmi les premiers à fournir une considération quantitative sur la façon de détecter et d'exploiter les chemins NLOS, ainsi qu'une comparaison du comportement de différents émetteurs dans ce contexte.
"Pour les scénarios intérieurs les plus réalistes, nous pouvons envisager un réseau sans fil supérieur à 100 gigahertz, la question du chemin NLOS va certainement nécessiter un examen attentif, " a déclaré Mittleman. " Nous devons savoir comment exploiter ces opportunités de liaison pour maintenir la connectivité. "
Si, par exemple, le chemin LOS est bloqué par quelque chose, un chemin NLOS peut être utilisé pour maintenir le lien entre la station de base et le récepteur.
"De façon intéressante, avec un émetteur créant une forte dispersion angulaire, parfois un lien NLOS peut fournir une connectivité encore plus rapide que le lien LOS, " dit Yasaman Ghasempour, co-auteur et professeur assistant à l'Université Rice. "Mais vous ne pouvez pas profiter de telles opportunités si vous ne savez pas que le chemin NLOS existe ou comment le trouver."
