Cuando alguien abre una computadora portátil, un enrutador puede localizarla rápidamente y conectarla a la red Wi-Fi local. Esa capacidad es un elemento básico de cualquier red inalámbrica conocida como descubrimiento de enlaces, y ahora un equipo de investigadores ha desarrollado un mediode hacerlo con radiación de terahercios, las ondas de alta frecuencia que algún día podrían generar una transmisión de datos inalámbrica ultrarrápida.
Debido a su alta frecuencia, las ondas terahercios pueden transportar cientos de veces más datos que las microondas utilizadas para transportar nuestros datos hoy en día. Pero esa alta frecuencia también significa que las ondas terahercios se propagan de manera diferente que las microondas. Mientras que las microondas emanan de una fuente en un omni-dirección direccional, las ondas de terahercios se propagan en haces estrechos.
"Cuando se habla de una red que envía vigas, plantea una gran cantidad de preguntas sobre cómo se construye realmente esa red", dijo Daniel Mittleman, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown. "Una de esas preguntas es¿Cómo puede un punto de acceso, que se puede considerar como un enrutador, averiguar dónde están los dispositivos de los clientes para dirigirlos hacia ellos? Eso es lo que estamos pensando aquí "
en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza , investigadores de la Universidad de Brown y Rice demostraron que un dispositivo conocido como guía de onda con fugas se puede utilizar para el descubrimiento de enlaces a frecuencias de terahercios. El enfoque permite el descubrimiento de enlaces de forma pasiva y de una sola vez.
El concepto de una guía de onda con fugas es simple. Son solo dos placas de metal con un espacio entre ellas donde se puede propagar la radiación. Una de las placas tiene un corte estrecho que permite que se filtre un poco de la radiación.Esta nueva investigación muestra que el dispositivo se puede usar para descubrir y rastrear enlaces explotando una de sus propiedades subyacentes: que diferentes frecuencias se escapan de la ranura en diferentes ángulos.
"Ingresamos una amplia gama de frecuencias de terahercios en esta guía de ondas en un solo pulso, y cada una se filtra simultáneamente en un ángulo diferente", dijo Yasaman Ghasempour, un estudiante graduado en Rice y coautor del estudio. "Ustedpuede imaginarse como un arcoíris que se escapa, con cada color representa una firma espectral única correspondiente a un ángulo ".
Ahora imagine una guía de onda con fugas colocada en un punto de acceso. Dependiendo de dónde esté el dispositivo del cliente en relación con el punto de acceso, verá un color diferente saliendo de la guía de onda. El cliente simplemente envía una señal de regreso al punto de accesoque dice "vi amarillo", y ahora el punto de acceso sabe exactamente dónde está el cliente y puede seguir rastreándolo.
"No se trata solo de descubrir el enlace una vez", dijo Yasaman. "De hecho, la dirección de transmisión debe ajustarse continuamente a medida que el cliente se mueve. Nuestra técnica permite una adaptación ultrarrápida, que es la clave para lograr una conexión perfectaconectividad "
La configuración también utiliza una guía de ondas con fugas en el lado del cliente. En ese lado, el rango de frecuencias recibidas a través de la ranura en la guía de ondas se puede usar para determinar la posición del enrutador en relación con la rotación local del dispositivo, comocuando alguien gira su silla mientras usa una computadora portátil.
Mittleman dice que encontrar una forma novedosa de hacer que el descubrimiento de enlaces funcione en el ámbito de los terahercios es importante porque los protocolos existentes para el descubrimiento de enlaces en microondas simplemente no funcionarán para las señales de terahercios. Incluso los protocolos que se han desarrollado para las florecientes redes 5G, queson mucho más direccionales que las microondas estándar, no son factibles para terahercios. Eso es porque tan estrechos como son los haces 5G, todavía son alrededor de 10 veces más anchos que los haces en una red de terahercios.
"Creo que algunas personas han asumido que dado que 5G es algo direccional, este problema se resolvió, pero la solución 5G simplemente no es escalable", dijo Mittleman. "Se necesita una idea completamente nueva. Esta es una de esas cuestiones fundamentalespartes de protocolo que necesita para comenzar a construir redes de terahercios "
Otros coautores del artículo fueron Rabi Shrestha y Aaron Charous de la Universidad de Brown, y Edward Knightly de la Universidad de Rice. El trabajo fue apoyado por Cisco, Intel y la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :