Статья об “умных поверхностях” опубликована в Computer Networks

Статья «Experimental Study of a User-Centric RIS in Existing Cellular Systems», авторами которой являются сотрудники Лаборатории беспроводных сетей Арсений Пойда, Андрей Тярин, Кирилл Глинский, Илья Буртаков, Алексей Куреев и Евгений Хоров, была опубликована в журнале Computer Networks.

Важнейшая проблема современных беспроводных сетей – это увеличение покрытия и пропускной способности сети без дорогостоящей модернизации инфраструктуры. В исследовании рассматривается многообещающий инструмент – реконфигурируемые интеллектуальные поверхности (РИП) – которые оптимизируют путь распространения сигнала за счет изменения параметров отражения. Как правило, считается, что РИП должны контролироваться базовыми станциями, что требует их глубокую интеграцию в системы операторов связи и тормозит развертывание сетей. В статье развивается инновационный, ориентированный на пользователя подход, при котором мобильные устройства сами управляют настройками РИП и самостоятельно повысить мощность сигнала без вмешательства оператора. Этот подход значительно улучшает качество подключения, особенно для пользователей на границе соты как в помещении, так и на улице.

Авторы разработали практическую систему РИП, управляемую пользователем, которая в реальном времени использует измерения сигнала с мобильных устройств для настройки конфигурации РИП и оптимизации производительности. С помощью этой системы авторы создают прототип, который эффективно работает в диапазонах до 6 ГГц и удваивает скорость в восходящем или нисходящем потоке в полевых испытаниях. Настройка РИП основана на алгоритме сканирования луча, который завершается менее чем за шесть секунд — намного быстрее, чем при использовании существующих подходов. Примечательно, что их решение не требует стандартизированной поддержки оператора. Текущее направление исследований может потенциально ускорить появление интерактивных умных поверхностей для повседневного подключения.

Разработка реконфигурируемой интеллектуальной поверхности стала для нашей команды совершенно новым вызовом. Наш первый прототип еще далек от совершенства, однако и с ним мы смогли провести полноценные качественные эксперименты с реальными сетями LTE. Полученные результаты вдохновили нашу команду создать еще один, более совершенный прототип, над чем мы уже и работаем.

рассказывает сотрудник Лаборатории беспроводных сетей и автор статьи Андрей Тярин.
Разработанный прототип РИП, состоящий из 12 × 16 ячеек с PIN-диодами.

Исследование поддержано программой фундаментальных исследований НИУ ВШЭ. Статья опубликована в Computer Networks, журнале первого квартиля (Q1).