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Symbolfoto: Das AIT ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung

Reconfigurable intelligent surface (RIS)

Im Millimeterwellenbereich stellt die Signalblockierung durch Objekte einen wesentlichen limitierenden Faktor für die Zuverlässigkeit dar. Die bei Millimeterwellenverbindungen möglichen schmalen Strahlwinkel sind jedoch ein Vorteil für Innenraumszenarien (z. B. in der Industrie), da sie bei entsprechender Koordination eine Verringerung der Interferenzen mit benachbarten Zellen ermöglichen. Das jüngste Interesse der Industrie zeigt, dass mmWave-Verbindungen als vielversprechender Kandidat für den Aufbau industrieller Netzwerke und die Ermöglichung eines zuverlässigen Datenaustauschs zwischen Robotern in Innenräumen angesehen werden. Um Signalblockaden zu überwinden, werden wir RIS untersuchen, um kontrollierte drahtlose Wellenausbreitungswege zu etablieren, die blockierende Objekte umgehen.

In Zusammenarbeit mit Siemens haben wir einen weltweit einzigartigen aktiven RIS-Prototypen entwickelt und Kalibrierungsmessungen unter Verwendung der Software-Defined-Radio-Testsysteme (SDR) des AIT durchgeführt [Rad24]. Es wurde ein numerisches Simulationswerkzeug für die Ausbreitung von RIS-Funkwellen entwickelt, das eine hervorragende Übereinstimmung mit den Messdaten erzielte.

 

In einem halb-schallabsorbierenden Raum in der Giefinggasse 4 können Szenarien der industriellen Automatisierung untersucht werden. Eine Erweiterung unseres geometriebasierten Kanalmodells für RIS auf den Millimeterwellenbereich ermöglicht die Untersuchung adaptiver RIS-Steuerungsalgorithmen für eine zuverlässige Kommunikation mit mobilen Geräten in einem industriellen Fertigungsszenario [Rad24a].


Schließlich entwickelte AIT für den Fall unbekannter Positionen von Nutzergeräten einen iterativen Steuerungsalgorithmus für RIS unter Verwendung einer Ein-Bit-Rückmeldung, der in unserem RIS-Labor empirisch validiert wurde [Rad26].

 

[Rad24] H. Radpour, M. Hofer, L. W. Mayer, A. Hofmann, M. Schiefer, and T. Zemen, "Active reconfigurable intelligent surface for the millimeter-wave frequency band: Design and measurement results," in IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), Dubai, United Arab Emirates, April 2024.

[Rad24a] H. Radpour, M. Hofer, D. Löschenbrand, L. W. Mayer, A. Hofmann, M. Schiefer, and T. Zemen, "Reconfigurable intelligent surface for indoor industrial automation: mmWave propagation measurement, simulation, and control algorithm requirements," in IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), Valencia, Spain, September 2024.

[Rad26]  Hamed Radpour, Markus Hofer, and Thomas Zemen, “Adaptive RIS control for mobile mmWave NLoS communication using single-bit feedback,” in Wireless Communications and Networking Conference Workshops (WCNCW), Kuala Lumpur, Malaysia, April 2026.