Хаос улучшит беспроводные коммуникации

Основное свойство хаоса, его беспорядочное и непредсказуемое поведение, может стать ключом к эффективным беспроводным коммуникациям.

Представляя наиболее динамично развивающийся сегмент индустрии коммуникаций, беспроводные решения страдают от физических ограничений, таких как многолучевое распространение, интерференция и сложные шумы, снижающих пропускную способность и увеличивающих вероятность ошибок.

Совместная работа Технологического Университета Сианя (Китай) и Абердинского университета (Великобритания) показала, что информация, переданная по беспроводному каналу в хаотическом (апериодическом и широкополосном) виде, принимается без потерь даже если ограничения физического канала приводят к серьезному искажению хаотического сигнала.

Полученные результаты численных и экспериментальных исследований хаотических систем изложены в статье для журнала Chaos.

Авторы показали как управлять схемой, используя оптимальный набор возмущений, которые минимально нарушают естественную динамику системы, но создают нужный сигнал, несмотря на его хаотическую и непредсказуемую природу. Сюрпризом для ученых стало открытие, что хаотический сигнал, использовавшийся ими для коммуникаций, обеспечивает энергоэффективное кодирование для любого двоичного источника информации.

Они рассчитывают, что использование этих идей и методов позволит разработать прототипы надежных и безопасных коммуникационных систем на хаотической основе.