Радиоволны научились обходить стены: новая технология обещает конец "глухим зонам"

Новая разработка российских ученых обещает изменить подход к беспроводной связи. В условиях, когда сигнал часто теряется в домах или "глохнет" в городских "слепых зонах", специалисты нашли способ сделать связь стабильнее и надежнее. Речь идет об интеллектуальных отражающих поверхностях — технологиях, которые перенаправляют и усиливают радиоволны там, где это действительно необходимо.

Сложности современных сетей

Несмотря на развитие 5G и подготовку к внедрению 6G, даже крупные города сталкиваются с проблемами покрытия. Радиосигналу сложно проходить сквозь стены, металлические конструкции и перекрытия. Из-за этого жители многоэтажек и офисных центров часто жалуются на низкое качество звонков и медленный интернет.

Традиционные методы калибровки антенн требуют больших вычислительных ресурсов. Они основаны на последовательной проверке всех возможных комбинаций, что занимает много времени и не всегда дает лучший результат.

Что предложили российские исследователи

Учёные из Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН предложили использовать новый алгоритм под названием MCMC-SA. В его основе лежит комбинация двух известных математических методов: метода Монте-Карло на основе марковских цепей и имитации отжига. Вместе они позволяют системе быстрее находить оптимальное решение.

В отличие от классических подходов, где нужно перепробовать огромное количество вариантов, этот алгоритм сразу отсеивает слабые решения. На первом этапе он активно "перебирает" разные схемы расположения элементов поверхности, а затем начинает уточнять найденные оптимальные зоны.

Универсальность технологии

Главное преимущество алгоритма — его способность работать с разными типами поверхностей. Он одинаково эффективен как с простыми модулями, которые имеют лишь два состояния ("включено" или "выключено"), так и с передовыми голографическими устройствами, где доступны десятки промежуточных режимов.

Это открывает путь к широкому внедрению технологии: от бюджетных решений для частных домов и дач до сложных систем в больницах, бизнес-центрах и "умных городах".

Практические преимущества

• Более быстрый поиск оптимальной конфигурации.
• Снижение затрат на калибровку и обслуживание.
• Совместимость с существующими стандартами связи.
• Возможность использования в разных сферах — от телемедицины до систем спасения.

"Разработанный алгоритм позволяет быстрее настраивать умные поверхности, при этом сокращает расходы на сложную процедуру оценки канала. Это упростит внедрение таких поверхностей без изменения текущих стандартов связи. Благодаря им дачники получат устойчивый интернет, офисные работники избавятся от обрывов видеозвонков, врачи смогут проводить телемедицинские консультации без помех, умные дома станут надежнее, а спасатели останутся на связи в зонах катастроф", — отметил младший научный сотрудник лаборатории беспроводных сетей № 17 ИППИ РАН Илья Буртаков.