Chaos polepszy wydajność sieci bezprzewodowych

Analiza współczynników Lapunowa sygnału chaotycznego

Naukowcy, Hai-Peng Ren z Xi'an University of Technology w Chinach, Murilo S. Baptista ze szkockiego University of Aberdeen oraz Celso Grebogi z Freiburg University w Niemczech przedstawili sposób na komunikację bezprzewodową z wykorzystaniem chaosu.

Mimo, że jest to pierwszy raz, kiedy badacze sprawdzili, w jaki sposób sygnały chaotyczne mogą być stosowane w komunikacji bezprzewodowej, dotychczas miało miejsce wiele prób korelacji teorii chaosu z systemami komunikacyjnymi. Zastosowanie tego typu rozwiązania jest ciekawe z tego względu, że chaotyczne sygnały posiadają parę ciekawych właściwości, a ponadto ich wygenerowanie nie wymaga wiele od obwodów elektronicznych, które je generują.

„Sygnały chaotyczny jest generowany przez nieliniowy układ, którego wrażliwość jest zależna od warunków początkowych.", tłumaczy Baptista w imieniu współtwórców. „Małe perturbacje w dziedzinie czasu powodują duże zmiany w późniejszym rozwoju sygnału. Sygnał taki ma przynajmniej jeden dodatni wykładnik Lapunowa, dzięki czemu jest aperiodyczny i szerokopasmowy, przetwarzając nieskończenie wiele częstotliwości. Ta ostatnia właściwość jest konsekwencją tego, że trajektoria chaotyczna pozostaje w bardzo bliskiej korelacji z nieskończonym zbiorem sygnałów o nieskończonej kombinacji okresów. Są to właściwości charakterystyczny tylko dla tego sygnału."

Naukowcy zdążyli już wykazać, że taki sygnał pozwala na osiąganie większej przepływności nawet w stosunku do komercyjnych rozwiązań światłowodowych, wykorzystujących tradycyjne techniki prowadzenia danych.

Głównym osiągnięciem koalicji naukowców, jest odkrycie faktu, że mimo iż sygnał jest silnie modulowany przez media bezprzewodowe, informacja, jaką ze sobą niesie pozostaje niezmodyfikowana. Do tej pory środowiska naukowe nie wiedziały, jak tego dokonać. Uczeni odkryli, natomiast, że widmo sygnału chaotycznego zachowuje spektrum dodatnich wykładników Lapunowa. Dzięki temu możliwe jest kodowanie i dekodowanie informacji przesyłanej w modulowanym sygnale chaotycznym w przewidywalny sposób. Na dodatek, sygnał taki jest o wiele bardziej odporny na szumy i zakłócenia przy emitowaniu go z wysoką częstotliwością, niż inne sygnały nośne.

Naukowcy rozwijają obecnie prototyp systemu, który będzie zachowywał się zgodnie z ich teorią.

(rr)