以新方式为通信信号添加“即时 GPS”

北京科技报11月11日电(记者张嘉欣)美国莱斯大学的研究人员与洛斯阿拉莫斯和桑迪亚国家实验室合作,开发出一种新的信号控制方法,可以确定信号传输时的方向和位置,精度达到0.1度,比现有技术精确约10倍。这个结果就像是在6G通信信号中加入了“即时GPS”。有望解决6G网络中高频信号快速调节困难的问题,为超高速数据通信奠定技术基础。相关成果发表在最新一期《通信工程》杂志上。高频段预计将成为未来6G网络的关键支撑,满足数据密集型应用的需求,例如无线虚拟现实耳机和实时识别系统。然而,由于高频信号传播由于无线电波在空气中传播、衰减快、难以穿过障碍物,发射器和接收器必须通过狭窄的“视距”连接建立连接,而不是像 Wi-Fi 那样的分散连接。现在,研究团队开发了一种方法,可以几乎立即建立这些连接。该方法可以在极短的时间内以极高的精度估计信号角度,从而以极低的延迟快速建立或重新建立无线链路,使设备能够在毫秒甚至皮秒内自动完成相互识别和对准,从而实现超高速数据通信。这种方法就像一个“五彩环”,其中每种颜色的强度在不同方向上随机变化。无线发射器相当于“灯塔”,接收器相当于“船”,彩色灯光相当于无线电波。每种颜色光的强度随机变化不同的方向,允许“船”根据颜色和接收到的强度的组合来估计其相对于“灯塔”的准确位置。为了实现这一目标,该团队使用了超薄电子表面。当信号撞击表面时,它会以独特的模式将其分散,具体取决于波的方向和频率。每个方向都会产生独特的“电磁指纹”,接收器只需与预先建立的信号库进行比较,即可在几皮秒(万亿分之一秒)内确定信号来源。在短时间内准确定位彼此的位置,建立快速稳定的连接。这是一项根本性的进步,解决了6G信号快速调整的困难,为6G的广泛采用扫清了障碍。无线虚拟现实、全息通信、精准远程手术以及其他需要即时传输大量数据的应用程序依赖于 6G 的高速连接能力,几乎零延迟。精确定位和接收信号的能力使6G网络变得更智能、更可靠,帮助智慧城市从愿景变为现实。
(编辑:何欣)

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