Дослідники тестують розумні поверхні для покращення бездротового зв’язку

Це траплялося з будь-ким, у кого є мобільний телефон — переривання дзвінків або переривання зв’язку через те, що раптом послуга недоступна. Або ще гірше, шпилька про місцеперебування потрапляє на навігаційну програму. Дослідники з UBC Okanagan шукають способи покращити зв’язок мобільного телефону та можливості локалізації, досліджуючи «розумні» поверхні, які можуть відбивати сигнали від вежі до клієнтів, щоб покращити зв’язок. Розумна поверхня передбачає встановлення сітловідбивальних елементів на вікнах або панелях на будівлях у щільному міському середовищі.

Мета, каже доктор Анас Чаабан, полягає в тому, щоб покращити бездротові послуги для мільйонів канадців. Наразі, за його словами, існує понад 12 000 бездротових антенних опор. І все ж, відсутність стільникового зв’язку є загальною проблемою.

«Зростаюче використання мобільних технологій у всьому світі потребує досліджень, які розкривають потенційні нові підходи в рамках нашої що існує інфраструктури», — каже доктор Чаабан, доцент Інженерної школи Оканагана UBC. «Незважаючи на те, що вежі стільникового зв’язку розташовані на дахах великих міст і щодня обробляють дані та телефонний трафік мільйонів канадців, все ще існують прогалини в обслуговуванні».

Доктор Чаабан та його команда з лабораторії теорії зв’язку UBCO розробили схеми передачі, які включатимуть реконфігуровані інтелектуальні поверхні — розумні поверхні — у міських центрах, які слугуватимуть відбивачами в існуючих бездротових мережах.

Реконфігурована інтелектуальна поверхня (RIS) являє собою панель з безлічі окремих відбиваючих елементів, кожен з яких може змінювати вхідний сигнал і відображати його. Цією модифікацією можна керувати за допомогою електричного сигналу, який дає змогу RIS покращувати зв’язок або генерувати сигнали, корисні для визначення місцеперебування користувачів у мережі.

Дослідники розробили нову систему локалізації, де RIS може працювати як супутник для підвищення точності. Зробивши поверхню розумною, вона може передавати сигнали на стільникові телефони, які, своєю чергою, можуть використовувати ці сигнали для створення точної оцінки місця розташування, каже він. Точна оцінка місцеперебування корисна не лише для служб визначення місцеперебування, але й для покращення передачі від вежі до телефону за допомогою оптимізованих схем передачі з урахуванням місцеперебування, які також використовують RIS.

«Користувачі ніколи не очікують розриву виклику, а також очікують блискавичної швидкості передачі даних», — каже він. «Але для досягнення цієї мети мережі потребують постійного оновлення».

Дослідники перевірили свою теорію, використовуючи кілька модульованих RIS, які дозволяють одночасну локалізацію кількох користувачів з низькою складністю для кожної RIS. Вони також розробили та випробували схеми передачі з підтримкою RIS, які перевершують існуючі схеми.

«Ми змоделювали запропонований протокол локалізації та продемонстрували його ефективність на прикладі сценарію каньйону міської мікроклітинної вулиці», — пояснює він. «Протокол працює для кількох користувачів одночасно. Навіть у зонах з переривчастим обслуговуванням можна обмінюватися даними, знаходити користувачів і користуватися надійним з’єднанням».