利用声学可重塑智能表面覆盖水下阴影区
网络与互联网体系结构
2025-01-07 v1
摘要
为了更好地探索海洋，渴望实现对广阔三维水下空间的无缝通信覆盖。与陆基网络使用无线电信号不同，水下声学通信面临独特挑战：即使在视线范围内，水下阴影区的节点也无法连接到网络。这些阴影区可延伸数十公里，导致通信节点断连。现有工作侧重于被动规避阴影区，但此策略无法确保动态海洋环境下的无缝覆盖。本文通过利用声学可重塑智能表面（acoustic RIS）主动控制水下信道来解决阴影区问题。对阴影区进行分析建模，分别为深海和浅海环境开发最优的RIS部署策略。对RIS进行声学改造，考虑实际的工程限制，并通过池中测试进行验证。基于Bellhop的仿真显示，在未部署RIS的情况下，覆盖范围不足20%，但通过最优RIS部署，能源覆盖可达近100%。
引用
@article{arxiv.2501.02256,
title = {Covering Underwater Shadow Zones using Acoustic Reconfigurable Intelligent Surfaces},
author = {Longfei Zhao and Jingbo Tan and Jintao Wang and Ian F. Akyildiz and Zhi Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02256},
year = {2025}
}