Technologie

Signály Wi-Fi a 5G by se mohly šířit díky metahranolům ve formě chytrého laku

Se zvyšujícími se frekvencemi Wi-Fi a mobilních sítí jsme si postupně zvykli na názvy a zkratky všemožných nových technologií, které se mají postarat o to, abychom dokázali přehrát Týden Živě i na záchodě a v panelovém domě, kde se navzájem kříží často až desítky dalších výkonných signálů na kmitočtu 2,4 GHz a 5 GHz.

Díky beamformingu, OFDM, MIMO a dalším technikám se to podařilo, tím ale nic nekončí. Na řadě jsou totiž vyšší frekvence, které musí být opět citlivěji směrované (beamforming), mnohem hůře penetrují v podstatě jakýmkoliv materiálem, a přesto musí dohopsat z 5G BTS stanice kdesi na střeše protějšího domu, anebo oním panelákovým bytem plným železobetonové armatury z jednoho pokoje do druhého.

f029bec7-2c0b-4ae4-8f77-fe13ef39998d
Simulace MIMO a beamformingu při komunikaci BTS se čtyřmi klienty (UE). Každý obrázek představuje jeden stream MIMO určený pro koncového klienta (Target UE), přičemž každý stream má odlišný radiační vzor, který maximum signálu směruje (beamforming) do polohy, kde se nachází jeho klient.

Co s tím? Inženýři z Boloňské univerzity Davide Dardari a Devis Massarati jako jednu z možností navrhují použití speciálních odrazivých metamateriálů/metahranolů. O možnostech metamateriálů vědci diskutují už poměrně dlouho.

f5daf56f-fffe-4134-99c7-02aec223d4247ff717a7-f717-49f1-aa8c-6adfc3854721
Vlevo: OFDM rozděluje přenos na drobné subsignály (sub-carriers), které se navzájem neruší, vpravo: OFDM v přenosové technologii LTE

Jedná se o umělou kompozitní látku s vnitřní strukturou, která umožňuje specifickým způsobem pohlcovat a odrazovat elektromagnetické vlny. Ať už se bude jednat o signál v oboru viditelného světla, anebo zrovna mikrovlny.

Signály Wi-Fi a 5G by se mohly chytře odrážet

Dardari s Massaratimm proto navrhují a nasimulovali podobný kompozit, jehož vnitřní struktura by odrážela právě telekomunikační frekvence a subsignály modulace OFDM, ve kterém je šířka pásma rozdělená na dílčí drobné signály.

ab44826d-de9e-4ee1-9f54-4c23d463d582
Odražení subsignálů (k) od metahranolu každý různým směrem podle své frekvence

Kdybychom takovým metahranolem třeba ve formě nanomateriálového barviva nebo chytrého sádrokartonu určeným třeba pro odrážení hypotetického signálu budoucnosti Wi-Fi 9 natřeli a obložili byt, 90GHz signál by dohopsal od routeru/AP okolo stěn až do kuchyně – anebo vlny mmWave 5G z oné BTSky naproti až k nám do bytu. Jedná se tedy vlastně o jakousi formu pasivního extenderu bez zesilovače.

Oba vědci ale připomínají, že se zatím jedná pouze o model a není jisté, jak by to fungovalo za reálných podmínek.

5G

5G je označení pro pátou generaci mobilních sítí. Navazuje na sítě čtvrté generace označované 4G, které překonává zejména co se týče zvýšení přenosové rychlosti, snížení odezvy a zvýšení počtu obsluhovaných zařízení. Přečtěte si podrobný článek o 5G

Mohlo by vás také zajímat: Wi-Fi, připojení k inernetu, IoT

Diskuze (4) Další článek: TikTok zalepil bezpečnostní díru, která umožňovala útočníkům získat telefonní čísla uživatelů

Témata článku: , , , , , , , , , , , ,