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可重构智能表面的前景和挑战

时间:2023-03-06 15:29:11 来源:
导读 一个国际研究团队表示,世界比以往任何时候都更加紧密地联系在一起,个人用户之间传输可靠且一致的无线通信,但该技术正在朝着更好的方向发

一个国际研究团队表示,世界比以往任何时候都更加紧密地联系在一起,个人用户之间传输可靠且一致的无线通信,但该技术正在朝着更好的方向发展。

可重新配置的智能表面(RIS)是一组动态但无源的元件,可以单独和独立地控制这些元件,以精确地将传输信号从基站定向到移动用户。

“RIS是一项新兴技术,有望为无线通信带来新的革命,”论文作者、清华大学电子工程专业研究生穆罕默德·西迪奇说。“近年来,RIS受到了不同社区研究人员的极大关注,因此,在这方面发表了几篇研究论文。但是,仍然存在一些重要的开放性问题需要解决。”

在本文中,研究人员对新兴的RIS技术进行了全面调查,并讨论了现有研究的关键方面,包括挑战。从详述RIS模型到探究RIS背景下的基本传输原理,再到检查原型RIS辅助通信系统,研究人员强调RIS的前景,同时强调谨慎。

论文作者、俾路支省信息技术、工程和管理大学电子工程助理教授TalhaMir说:“为了深入了解各个主题,我们给出了一些示例来展示RIS技术在未来无线系统中的重要性”科学。“我们还强调了主要挑战,并提供了一些机会来指导读者了解RIS辅助通信领域的未来研究趋势。”

例如,RIS不同于传统的天线阵列,因为它们不对传入的传输执行复杂的信号处理以将它们发送到预期的接收器。相反,它们只是简单地将基站传输的信号反射给移动用户。RIS的单个单元单元是被动的,除非需要对其进行调整以获得特定信号的正确角度。然而,即使是这种调整也不需要复杂的处理。

“RIS技术在重新传输入射波时不会产生额外的噪声,这是传统无线通信系统的一个非常独特的功能,”Siddiqi说。“这是RIS为信息论、电磁学、无线通信和信号处理领域的研究人员带来的一个新机会。”

研究人员表示,虽然机遇存在,但挑战也同样存在。RIS可能不会给信号增加噪声,但估计和沿信道传输的最佳方法仍然存在争议。

“RIS的通道模型仍然存在争议,因为现有论文中的一些分析结果尚未通过实验验证,”Mir说。“我们还不确定,在现有的可用模型中,哪一个将是实际场景的最佳选择。”

研究人员在RIS研究的其他几个领域发现了同样谨慎的优化,包括性能分析和RIS实施等。

“预计RIS将成为未来几年的一个重要研究课题,因为它有可能在无线通信领域开辟新的视野,”Mir说。“我们相信,一旦我们回答了一些重要但具有挑战性的问题,RIS技术将成为未来无线通信不可或缺的一部分。”

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