Прототип устройства, перенаправляющего сигналы высокочастотной связи в обход слепых зон, разработали специалисты СПбПУ в составе научного коллектива. Новый прибор переадресует сигнал абоненту с помощью компьютерного зрения по принципу солнечных зайчиков. Результаты представлены в Photonics and Nanostructures — Fundamentals and Applications.
Высокочастотная связь, обеспечивающая большую скорость беспроводных сетей, обладает уменьшенной проникающей способностью, поэтому может «застревать» среди большого количества зданий и даже в помещениях сложной формы, рассказали специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ).Решение проблемы прерывания сигнала, а также увеличение площади покрытия беспроводной связью в городских условиях может быть достигнуто установкой большего количества базовых станций, что требует существенных финансовых затрат и не исключает наличие «слепых» зон для сигнала.
Специалисты СПбПУ и ИТМО разработали прототип устройства, которое позволяет отражать излучение, обеспечивающее 5G– и 6G–связь, как солнечного зайчика, в направлении абонента, обходя «теневые» зоны и тем самым обеспечивая надежность передачи сигнала.
«
«Анализ эффективности нашего устройства показывает, что потенциальный выигрыш по площади зоны покрытия связью на частотах выше 5–7 ГГц может достигать 80%», — рассказал один из авторов разработки, доцент Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ Виталий Павлов.
Специалист подчеркнул, что разработка реконфигурируемой интеллектуальной поверхности (РИП), переотражающей сигнал в направлении абонента и использующей компьютерное зрение для управления лучом, на данный момент не имеет аналогов.
«В работе были задействованы РИП, которые являются отражательной антенной решеткой, состоящей из набора элементов с индивидуальным управлением фазой отраженного каждым элементом сигнала. Для определения пространственного положения абонента и слежения за его перемещениями используются методы компьютерного зрения и нейросетевые технологии», — объяснил Павлов.
Он добавил, что «ретранслятор солнечных зайчиков» не требует большого количества электроэнергии. При этом увеличение мощности принимаемого сигнала составляет 10–20 дБ, что достаточно для обеспечения надежного беспроводного подключения для абонентов.
В дальнейшем коллектив стремится к разработке и исследовании усовершенствованной системы компьютерного зрения для применения как для управления РИП, так и самой базовой станцией в системах связи 5/6 поколения. Кроме того, ведутся исследования по методам выбора оптимального количества и расположения РИП в реальных условиях городской застройки.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение