​为了让信号在建筑物之间覆盖更广,一种智能表面面世了


​为了让信号在建筑物之间覆盖更广,一种智能表面面世了_人工智能_人脸识别


建筑物上的可重新配置智能表面(RIS)可以显着提高通信网络的覆盖范围。RIS系统可以通过重定向可能会被建筑物阻挡的信号来消除盲点。


数学模型表明,专门的反射板可以大规模部署,以加强城市地区的通信网络。


KAUST建模研究表明,位于建筑物顶部并在整个城市中广泛部署的专用反射板可以显着改善网络覆盖范围。


下一代蜂窝网络(5G及更高版本)将为更广阔的农村地区提供通信覆盖,同时提高数据交换速率以满足快速增长的需求。特别是在城市地区,建筑物和其他结构形式的障碍会阻碍无线通信链接,从而减少移动设备信号并减慢数据交换速度。


研究表明,可重配置智能表面(RIS)作为消除因阻塞而导致的通信“盲点”的技术。RIS是经过特殊设计的表面,包含多个反射元素,可以修改和重定向输入信号,从而在整个通信网络中实现更好的控制和性能。RIS可以是不透明的,也可以是透明的,而且它们在能源效率和操纵信号的有效性方面是很成熟的。RIS系统可以使用定位和波束跟踪技术来确定用户的位置并跟踪他们的设备——即使他们在高速行驶的汽车中。


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部署RIS之前的一个市区中的通信场景,该场景显示一个用户如何与基站没有视线交叉。


博士后穆斯塔法·基什克(Mustafa Kishk)与他的导师Mohamed-Slim Alouini进行了研究,他解释说:“ RIS系统及其反映信号的方式已经在文献中进行了深入研究,从而产生了各种有用的数学模型。我们在系统设置中使用了其中一种完善的RIS行为模型。然后,使用一种称为随机几何的数学工具,我们创建了一个大型系统,可将RIS随机分布在建筑物表面。然后,我们分析了在不同情况下可能获得的覆盖率。”


研究人员发现,在每平方公里有300个障碍物的密度下,每平方公里只需要6个RISs就能显著提高覆盖范围。


基什克说:“还有一个有趣的问题要解决,那就是在任何一个区域中,在它们开始相互干扰之前,是否可以部署最优数量的RIS。”


“我们的模型可用于预测任何给定大型网络的性能。” Alouini补充说。“我们相信它将为潜在的现实世界中的RIS应用提供准确、快速的评估。我们可能可以看到RIS在十年内部署在6G网络中。”


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