Gelecekteki kablosuz ağlar, cihazları yakında her zamankinden daha hızlı bir şekilde birbirine bağlayabilir ve neredeyse bir sinyal gönderildiği anda bağlantı kurabilir. Bilim insanları, vericilerin ve alıcıların birbirlerini son derece hassas bir şekilde tespit etmesini sağlayan bir yöntem geliştirdiler. Bu adım, 6G iletişiminin nasıl çalıştığını yeniden tanımlayabilir.
Radyo dalgalarını tasarlanmış bir rastgelelikle kontrol eden bu teknik, derecenin onda biri kadar düşük bir oranda yön doğruluğuna ulaşıyor ve yüksek hızlı veri bağlantılarının neredeyse anında kilitlenmesini sağlıyor.
Bu gelişme, yeni nesil iletişimdeki önemli bir sorunu hedef alıyor: Yüksek frekanslı 6G sinyalleri muazzam miktarda veri taşıyabilse de, hızla zayıflıyor ve engelleri aşamıyor. Wi-Fi gibi yayılmak yerine, cihazlar arasında doğrudan hizalanması gereken dar ışınlar halinde hareket ediyorlar. Yeni yaklaşım, bu görüş hattı bağlantılarının otomatik olarak oluşmasına ve kesintiye uğradığında anında onarılmasına yardımcı olabilir.
HIZLI AÇI TAHMİNİ
Çalışmanın baş yazarlarından doktora öğrencisi Burak Bilgin, bu yöntemin eşi benzeri görülmemiş bir doğrulukla son derece hızlı açı tahmininin önünü açtığını belirtti. Bilgin, bunun kablosuz bağlantıların en az gecikmeyle kurulmasını veya kurtarılmasını sağlayacağını ve kablosuz cihazların birbirlerini daha hızlı bularak gelecekteki ağlardan beklenen yüksek veri hızlarına ulaşmalarına yardımcı olacağını vurguladı.
Bilgin, fikri bir deniz feneri benzetmesiyle açıkladı. Vericinin, her rengin yoğunluğunun dışarıya doğru yayılırken rastgele dağıldığı, birden fazla renkte ışık yayan bir deniz feneri gibi çalıştığını belirtti. Alıcılar (denizdeki gemiler gibi) algıladıkları renklerin benzersiz kombinasyonuna göre konumlarını belirliyor.
ELEKTROMANYETİK PARMAK İZİ
Araştırmacılar bu kavramı göstermek için "metasurface" (metayüzey) adı verilen ince bir elektronik malzeme kullandılar. Geniş bantlı bir sinyal metayüzeye çarptığında, hem dalganın yönüne hem de frekansına bağlı olan belirgin bir desene dağılır. Her yön, kendi "elektromanyetik parmak izini" üretiyor ve alıcıların bunu önceden kaydedilmiş bir kütüphaneyle karşılaştırarak sinyalin nereden kaynaklandığını anında belirlemesine olanak tanıyor. Bu işlem yalnızca birkaç pikosaniye, yani saniyenin trilyonda biri kadar sürüyor.
ZAMAN VE FREKANS
Önceki yaklaşımlar, bir sinyali ya zaman içinde ya da frekanslar arasında değiştirebiliyordu, ancak her ikisini birden yapamıyordu. Yeni yöntem ise her iki yönde de değişen desenler oluşturmak için metayüzeyi kullanıyor. Burak Bilgin, çalışmalarının hem çok renkli (frekans) hem de zaman değişkenli (zaman) iletimi bir arada sunan ilk çalışma olduğunu ifade etti. Bu sayede, sinyal gürültülü veya bant genişliği sınırlı olsa bile alıcıların daha doğru tahminler yapabileceğini açıkladı.
Kablosuz iletişim terahertz aralığına doğru ilerledikçe bu düzeydeki hassasiyet daha da önemli hale gelecek. Araştırmacılar, sistemi geliştirmek için teorik ve fiziksel modeller geliştiren uzmanlarla iş birliği yaptı.
ZORLUK FIRSATA DÖNÜŞTÜ
Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği ile Bilgisayar Bilimleri Profesörü Edward Knightly, çalışmanın, sinyallerin fiziğinin gelecek nesil ağları nasıl şekillendireceğini gösterdiğini belirtti. Knightly, bu yaklaşımın bir zorluğu fırsata dönüştürdüğünü ifade ederek, rastgeleliğin doğru şekilde tasarlandığında kablosuz ağları daha hızlı, daha akıllı ve daha güvenilir hale getirebileceğini gösterdiğini söyledi.
