智能表面标志着更好的覆盖
建筑物上的可重构智能表面(RISs)可以显著提高通信网络的覆盖率。RIS系统可以通过重定向信号来消除盲区，否则这些信号会被建筑物挡住。
图片来源:©2020 KAUST Mustafa Kishk & Maha M. Kamal
KAUST的一项建模研究显示，位于建筑物顶部并在城市中广泛部署的专门反射板可以显著提高网络覆盖率。
下一代蜂窝网络(5G及以上)将为更广泛的农村地区提供通信覆盖，同时提高数据交换率，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可能阻碍无线通信链接，减少移动设备信号和减缓数据交换。
研究表明，可重构智能表面(RISs)作为消除通信阻塞造成的“盲点”的技术具有很大的前景。RISs是特殊设计的表面，包含多个反射元素，可以修改和重定向传入信号，允许更好的控制和整个通信网络的性能。RISs可以是不透明的，也可以是透明的，而且它们在操纵信号方面的能量效率和有效性已经得到了很好的证实。RIS系统可以同时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——即使他们正在汽车中高速移动。
博士后Mustafa Kishk解释说:“RIS系统和它反射信号的方式在文献中已经被彻底研究过，导致了各种有用的数学模型。”他和他的导师Mohamed-Slim Alouini一起进行了这项研究。“在我们的系统设置中，我们使用了这些完善的RIS行为模型之一。然后，使用一种称为随机几何的数学工具，我们创建了一个大规模的系统，在建筑物的表面随机分布RISs。然后我们分析了不同情况下可能的覆盖率增长。”
结果表明，RISs可以显著提高盲区的覆盖率。研究人员发现，在每平方公里300个街区的密度下，每公里只需要6个RISs就可以显著提高覆盖率。然而，如果堵塞密度上升到每公里700个，系统就会变得更加复杂，估计每公里将需要490个RISs。
Kishk说:“一个有待回答的有趣问题是，是否有一个最佳数量的RISs可以部署在任何一个地区，然后它们开始相互干扰。”
“我们的模型可以用来预测任何给定的大规模网络的性能，”Alouini补充道。“我们相信它将为潜在的现实世界RIS应用提供准确、快速的评估。我们可能会在10年内看到RISs部署在6G网络中。”
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