mmWall：面向毫米波网络的可折射超材料表面
网络与互联网体系结构
2022-09-27 v2
摘要
随着 5G 演进，移动运营商正准备利用毫米波技术，但尽管努力增强其在室内外的可靠性，毫米波链路仍易受墙壁、人与障碍物遮挡的影响。此外，将室外毫米波覆盖引入室内存在浓厚兴趣，出于类似原因，这在今天仍具挑战性。本文介绍了 mmWall 的设计、硬件实现与实验评估，这是首个工作于 24 GHz 以上、可电子近乎 360 度转向且既能折射又能反射入射毫米波传输的超材料表面。我们的超材料设计由面向毫米波小型化的变容管分裂环谐振器单元阵列构成。定制控制电路驱动每个谐振器，克服了规模化出现的耦合挑战。利用波束转向算法，我们将 mmWall 集成到常见毫米波网络的链路层发现协议中。我们制造了由 28×76 单元阵列组成的 10 cm × 20 cm mmWall 原型，并在室内、室外到室内及多波束场景中评估。在室内，mmWall 在 128-QAM 毫米波数据速率下保证 91% 的位置无中断，并将 SNR 提升高达 15 dB。在室外，mmWall 在 0–80% 路径遮挡下将完全链路失效概率降低至多 40%，并将 SNR 提升高达 30 dB。
引用
@article{arxiv.2209.11554,
title = {mmWall: A Transflective Metamaterial Surface for mmWave Networks},
author = {Kun Woo Cho and Mohammad H. Mazaheri and Jeremy Gummeson and Omid Abari and Kyle Jamieson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11554},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 18 figures