下一代无线系统中基于可编程室内无线环境的高容量高安全新型通信范式
网络与互联网体系结构
2018-12-19 v1
摘要
无线通信环境包含被动物体，其异常散射会导致性能下降并引发窃听隐患。本文提出一种新范式，其中散射变为软件定义，并进而可在宽频范围内优化。通过所提出的可编程无线环境，路径损耗、多径衰落与干扰效应可被控制并缓解。此外，可通过新型物理层安全能力防止窃听。该新范式的核心技术是超表面概念，即其对照射电磁波的影响完全由其微结构决定的平面智能结构。已证实其对入射波的控制覆盖1 GHz至10 THz。本文贡献了由中央服务器控制的若干HyperSurface砖（可编程超表面）组成的软件可编程无线环境。HyperSurface是一类新型超表面，其结构及由此而来的电磁行为可通过软件接口改变与控制。多块联网砖覆于室内物体表面，整体上实现细粒度、可定制的反射、吸收或极化。中央服务器计算并部署每块砖的最优电磁交互，以惠及通信设备。采用全3D射线追踪的逼真仿真展示了所提方法在2.4 GHz与60 GHz频段的突破性性能与安全潜力。
引用
@article{arxiv.1812.07096,
title = {A Novel Communication Paradigm for High Capacity and Security via Programmable Indoor Wireless Environments in Next Generation Wireless Systems},
author = {Christos Liaskos and Shuai Nie and Ageliki Tsioliaridou and Andreas Pitsillides and Sotiris Ioannidis and Ian Akyildiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07096},
year = {2018}
}
备注
This work was partially funded by the European Union via the Horizon 2020: Future Emerging Topics call (FETOPEN), grant EU736876, project VISORSURF. admin note: significant overlap with arXiv:1805.06677