Το mmWave 5G υπόσχεται εντυπωσιακές ταχύτητες, αλλά έχει ένα χρόνιο πρόβλημα που ίσως λύνεται με ένα πλαστικό πλακίδιο δύο δολαρίων. Ερευνητές πρότειναν μια εντυπωσιακά απλή λύση για τη γνωστή αδυναμία του mmWave 5G να διαπερνά εμπόδια. Φθηνές ανακλαστικές επιφάνειες που απλώς κατευθύνουν το σήμα εκεί όπου χρειάζεται.
Γιατί οι υψηλές ταχύτητες έχουν τίμημα
Η τεχνολογία mmWave κινείται στις υψηλότερες συχνότητες του φάσματος, προσφέροντας πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης από τις συμβατικές κυψελοειδείς συχνότητες. Ακριβώς εκεί οφείλονται και οι εξαιρετικές ταχύτητες που μπορεί να αποδώσει.
Το τίμημα, ωστόσο, πληρώνεται στη διάδοση. Τα σήματα υφίστανται σοβαρή απώλεια διαδρομής και εξασθενούν δραματικά μπροστά σε εμπόδια. Τοίχοι, έπιπλα, ακόμη και ένας άνθρωπος που παρεμβάλλεται, αρκούν για να καταρρεύσει μια σύνδεση που δευτερόλεπτα νωρίτερα ήταν άψογη.
Το πρόβλημα στους κλειστούς χώρους
Σε εσωτερικούς χώρους, η αδυναμία αυτή γίνεται ιδιαίτερα ενοχλητική. Ένα τηλέφωνο μπορεί να απολαμβάνει άριστη σύνδεση σε ένα συγκεκριμένο σημείο και να τη χάσει ολοκληρωτικά μόλις κάποιος περάσει ανάμεσα σε αυτό και στο access point.
Οι συνήθεις λύσεις είναι κοστοβόρες. Περισσότερα access points, τροφοδοτούμενοι αναμεταδότες ή εξελιγμένες reconfigurable intelligent surfaces. Όλες προσθέτουν κόστος, πολυπλοκότητα και ανάγκες συντήρησης.
Η λύση των δύο δολαρίων
Η πρόταση της ερευνητικής ομάδας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο ακολουθεί αντίθετη λογική: αντί να παραχθεί νέο σήμα, να ανακατευθυνθεί εκείνο που ήδη υπάρχει.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν παθητικές metasurfaces – ουσιαστικά ανακλαστικά πλακίδια κατασκευασμένα με τρισδιάστατη εκτύπωση, σχεδιασμένα να ανακατευθύνουν τα σήματα mmWave. Δεν απαιτούν μπαταρίες, τροφοδοσία, ηλεκτρονικά ελέγχου ή διαρκή συντονισμό.
Πολλαπλές τέτοιες επιφάνειες μπορούν να τοποθετηθούν σε έναν χώρο, καθοδηγώντας το ασύρματο σήμα προς περιοχές που διαφορετικά θα είχαν κακή κάλυψη. Η προσέγγιση ονομάζεται FlowForm και, σύμφωνα με την έρευνα, δίκτυα τέτοιων φθηνών παθητικών επιφανειών μπορούν να ανταγωνιστούν σαφώς ακριβότερες ενεργητικές λύσεις.
Η οικονομική διάσταση
Με κόστος περίπου δύο δολαρίων ανά πλακίδιο, τα οικονομικά της πρότασης είναι ιδιαίτερα ελκυστικά.
Αντί για την εγκατάσταση ενός ακόμη σύνθετου κομματιού δικτυακού εξοπλισμού κάθε φορά που ένα σήμα συναντά προβληματικό τοίχο, ένα κτίριο θα μπορούσε να αξιοποιήσει μια συλλογή από σχεδόν κωμικά απλούς ανακλαστήρες. Η διαφορά κόστους είναι τεράστια – και το ίδιο ισχύει για την ευκολία εγκατάστασης.
Τι μένει να αποδειχθεί
Η τεχνολογία παραμένει, βεβαίως, σε ερευνητικό στάδιο. Η πρακτική εφαρμογή θα απαιτούσε απαντήσεις σε αρκετά ερωτήματα: πόσες επιφάνειες χρειάζονται, πού ακριβώς πρέπει να τοποθετηθούν και πώς αποδίδουν σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
Η ίδια η ιδέα, ωστόσο, είναι ελκυστική επειδή αντιμετωπίζει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα του mmWave χωρίς να προσθέτει άλλη μια ενεργοβόρα συσκευή στο δίκτυο. Καθώς τα ασύρματα συστήματα κινούνται προς ολοένα υψηλότερες συχνότητες, η εξυπνότερη λύση δεν είναι πάντοτε ένα ακόμη περίπλοκο chip ή μια νέα κεραία. Ενίοτε, όπως φαίνεται, αρκεί ένα πλαστικό κομμάτι δύο δολαρίων που υποδεικνύει στο σήμα πού να πάει.
