This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים הציגו גישה חדשה לתקשורת אלחוטית שעשויה לאפשר למכשירי 6G עתידיים לאתר ולהתחבר זה לזה כמעט באופן מיידי. הטכניקה, המבוססת על אקראיות מבוקרת באותות רדיו, משיגה דיוק בזיהוי כיוון של עד עשירית המעלה, אשר מהווה שיפור של פי עשרה בהשוואה לשיטות הקיימות כיום.
מערכות אלחוטיות מהדור הבא יתבססו על אותות בתדרים גבוהים במיוחד, אשר מסוגלים לשאת כמויות עצומות של מידע, אך גם נחשבים לשבירים יותר. בניגוד ל־Wi-Fi מסורתי, אותות אלה נעים בקרניים צרות ומאבדים עוצמה במהירות, מה שהופך את הצורך ביישור מדויק בין המשדר למקלט לקריטי. השיטה החדשה מתמודדת עם אתגר זה באמצעות אפשרות לשני קצות הקישור למצוא זה את זה אוטומטית, גם אם מסלול האות מופרע.
הצוות שעמד מאחורי המחקר השתמש במשטח אלקטרוני מהונדס, הידוע בשם מטה־משטח (Metasurface), כדי לעצב את התנהגות גלי הרדיו. כאשר אותות רחבי סרט פוגעים במשטח, הם מתפזרים בתבניות ייחודיות המשתנות לפי התדר והכיוון. כל זווית יוצרת "טביעת אצבע" אלקטרומגנטית ייחודית, המאפשרת למקלטים לקבוע את מקור האות על ידי התאמתו למאגר ייחוס שנמדד מראש.
על פי דיווח של Interesting Engineering, כל התהליך מתבצע בתוך שבריר של שנייה – כמה טריליוניות השנייה בלבד – ומאפשר נעילה מיידית כמעט ושחזור מהיר של קישורי תקשורת. שיטות קודמות יכלו לשנות את האות רק לאורך הזמן או בתדר, אך השיטה החדשה משלבת בין שניהם, ויוצרת תבניות המשתנות ללא הרף. השונות הכפולה הזו מספקת למקלט יותר נקודות נתונים לחישוב הכיוון, גם בסביבה רועשת או כאשר רוחב הפס מוגבל.
כדי להמחיש את הרעיון, החוקרים השוו זאת למגדלור הפולט אור במגוון צבעים, כאשר בהירות כל צבע משתנה באקראיות לאורך הזמן, ואניות בים יכולות לקבוע את מיקומן לפי החיבור הייחודי של הצבעים שהן קולטים.
ככל שתקשורת אלחוטית מתקדמת לעבר תחום ה־טרה-הרץ (THz), הערכה מדויקת של זוויות תהפוך חיונית לשמירה על קישורים מהירים ויציבים. הממצאים מציעים כי "אקראיות מהונדסת" עשויה להפוך ליסוד מרכזי בעיצוב רשתות הדור הבא, ולהפוך את אחד האתגרים הגדולים בתקשורת בתדרים גבוהים לפתרון מעשי שיאפשר חיבורים מהירים, יציבים ואמינים יותר בדור ה־6G.
המחקר פורסם בכתב העת Nature Communications Engineering.
