11月15日消息（九九）日前，以“新視界·RIS賦能6G”為主題的第三屆智能超表面技術(shù)論壇在西安召開。新加坡工程院院士張瑞在主旨報(bào)告中指出，智能超表面（RIS）通過對電磁信號(hào)的調(diào)控，可以實(shí)現(xiàn)智能和可重構(gòu)的無線傳播環(huán)境，在未來6G網(wǎng)絡(luò)中具有重要技術(shù)潛力，但其實(shí)際應(yīng)用也面臨諸多挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步探索有效的解決方案。
張瑞介紹，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，智能超表面的主要應(yīng)用場景是通過智能調(diào)控?zé)o線信號(hào)實(shí)現(xiàn)基站覆蓋的增強(qiáng)，有效彌補(bǔ)覆蓋盲區(qū)或改善熱點(diǎn)區(qū)域的覆蓋，而智能超表面的部署和反射系數(shù)調(diào)控決定了其覆蓋增強(qiáng)的效果。為了在未來6G網(wǎng)絡(luò)中有效發(fā)揮智能超表面的作用，智能超表面的部署和反射系數(shù)設(shè)計(jì)需要綜合考慮覆蓋需求、成本以及與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的兼容性等因素。
張瑞進(jìn)一步介紹，在智能超表面部署方面，主要問題可以概括為“放在哪、怎么放、放多少”。已有研究大多基于視距信道條件假設(shè)，無法準(zhǔn)確刻畫復(fù)雜多徑環(huán)境下智能超表面的部署對覆蓋性能的影響。為解決這一技術(shù)難題，一種可行的方案是基于大尺度信道知識(shí)進(jìn)行智能超表面部署。對于目標(biāo)覆蓋區(qū)域，可以利用射線追蹤、信道測量等方法獲得區(qū)域內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)大尺度信道增益，并由此預(yù)測不同部署方式下區(qū)域的信號(hào)覆蓋性能，從而優(yōu)化智能超表面的部署位置、高度、朝向以及單元數(shù)量。在滿足預(yù)定覆蓋性能指標(biāo)的條件下，可以最大化資源利用效率，顯著降低智能超表面部署成本。
在智能超表面反射系數(shù)調(diào)控方面，主要難題集中在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不支持智能超表面的信道估計(jì)，使得基于傳統(tǒng)導(dǎo)頻的信道估計(jì)和反射系數(shù)優(yōu)化方法無法適配移動(dòng)通信系統(tǒng)。為解決該問題，一種可行的方案是基于用戶接收信號(hào)功率進(jìn)行智能超表面信道估計(jì)。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，用戶接收信號(hào)功率（例如RSRP）數(shù)據(jù)是比較容易獲取的。研究表明，基于不同反射系數(shù)下用戶接收信號(hào)功率的測量數(shù)據(jù)，可以恢復(fù)智能超表面級聯(lián)信道的大部分狀態(tài)信息。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)多個(gè)用戶位置的信道信息優(yōu)化設(shè)計(jì)反射系數(shù)，可以顯著提升區(qū)域內(nèi)的平均接收信號(hào)功率，達(dá)到覆蓋增強(qiáng)的效果。
演講的最后，張瑞總結(jié)了智能超表面在6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在的挑戰(zhàn)和難題，并指出未來研究方向，包括基于大尺度信道知識(shí)的智能超表面輔助無線網(wǎng)絡(luò)性能分析、多個(gè)智能超表面的協(xié)同設(shè)計(jì)、智能超表面輔助的干擾抑制、新型智能超表面架構(gòu)、智能超表面輔助的通感一體化網(wǎng)絡(luò)等。
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