Hệ thống liên lạc không dây đang bị áp lực liên tục để cung cấp các dữ liệu cao hơn, thấp hơn và đáng tin cậy hơn. Nhiều kết nối nhập (MIS) công nghệ nhập nhiều ăng-ten, dùng nhiều ăng ten ở cả máy phát và bộ nhận, là nền tảng của sự tiến bộ này. Tuy nhiên, ngay cả hệ thống MIMO có thể bị suy yếu bởi các chướng ngại vật lý, sự suy giảm đa chiều, sự can thiệp. Thông minh phản xạ bề mặt (ĐTS) đã được hình thành như một phương pháp mới lạ để phân phối môi trường radio, cung cấp một cách hiệu quả và hiệu quả năng lượng để tăng cường hiệu quả tinh vi của MIOO không cần thiết nâng cấp thiết phần cứng lên. Việc phát triển bài báo này, quan hệ thống kỹ thuật tổng hợp với các hệ thống mạng không dây không dây, và các hệ thống kết nối mạng kết nối mạng không dây.

Hiểu được các bề mặt phản chiếu thông minh (IRS)

Một mặt phẳng thông minh phản xạ lại mức độ thụ động. Mỗi phần tử có thể tự điều chỉnh giai đoạn, độ lớn, hoặc cả hai tần số radio (RF) đều được tạo ra. Bằng cách điều khiển các yếu tố này qua phần mềm điều khiển, bề mặt có thể phản ánh tín hiệu theo chiều hướng mong muốn hoặc thậm chí kết hợp phản xạ lại để tạo ra sự can thiệp xây dựng tại một bộ tiếp tân đặc trưng. Không như người gửi tiếp truyền thống hay lặp lại, IRS không cần thiết dây cáp hoạt động hay bộ lọc điện tối thiểu để kiểm soát hệ thống này.

Ý tưởng chính là để xem bề mặt như một bộ phận trung gian thông minh có thể "scuppt" kênh không dây. Thay vì xử lý sự truyền tín hiệu như một môi trường cố định, IRS làm cho môi trường có thể lập trình. Khả năng này đặc biệt có giá trị trong các ban nhạc tần số cao (v. g., sóng mm và subTHz) mà tín hiệu giảm cường độ mạnh và độ sáng dòng (LOS) thường bị chặn.

Cách IRS tăng cường chất lượng tín hiệu MIMO

Hệ thống MIMO khai thác đa dạng không gian và chuyển dạng để tăng khả năng và độ đáng tin cậy. Thành công của MIMO phụ thuộc vào sự phong phú của môi trường truyền bá - cụ thể, sự sẵn sàng của nhiều đường dẫn tín hiệu độc lập. Khi kênh thiếu đủ các thông tin phân tán (v. d., trong hành lang, trong các văn phòng trong nhà, hay sân vận động), hiệu suất MIMO. IRS trực tiếp xác định hiệu suất sự phân hủy. IRS chỉ ra giới hạn này bằng cách tạo ra các tín hiệu nhân tạo và phản xạ đối với người nhận đã định.

Trong một kịch bản điển hình của MIMO-IRS, bề mặt được đặt trên tường, trần nhà hoặc thậm chí một nền tảng di động. Trạm MIMMO gửi tín hiệu có thể bỏ qua người dùng; IRS chụp những tín hiệu đó và phản ánh chúng bằng chuyển đổi giai đoạn tối ưu. Hiệu ứng tổng hợp của bộ nhận là một tín hiệu mạnh hơn và tập trung hơn nhiều. Quá trình này có thể được mô tả như [FLT: 0] chuyển dạng [FL: 1); bề mặt điều khiển phản ánh năng lượng mà không cần truyền. Tuỳ chọn bộ điều khiển lP với hệ thống thông tin tổng quát hơn.

Tăng cường phím bao gồm:

  • Đã xác định hệ thống SNR không hoạt động tốt, đặc biệt là trong các hẻm núi và môi trường trong nhà.
  • Sự can thiệp của Co-Chanel Interference: IRS có thể được lập trình để phản ánh tín hiệu nhiễu từ người dùng hoặc tạo nulls, giảm sự can thiệp giữa các tế bào và tế bào trong tổ chức mật độ MIMO.
  • Thể thức tự do được dự đoán: [FLT: 1) Thêm vào một IRS một cách hiệu quả làm tăng số lượng các đường dẫn ảo có thể điều khiển được, cho phép hệ thống MIMO đạt được những lợi ích gấp đôi không gian cao hơn ngay cả khi số lượng ăng-ten vật lý bị hạn chế.

Kỹ thuật cơ khí: Điều khiển giai đoạn Shift và phỏng đoán kênh

Hiệu suất của IRS được cho là hinges trên phương tiện đánh giá chính xác và thay đổi giai đoạn tối ưu hóa. Vì các yếu tố IRS thụ động, không thể xử lý hoặc phóng đại các tín hiệu; chúng chỉ phản ánh. Điều này đưa ra một thách thức: làm thế nào để ước lượng kênh giữa cơ sở cơ sở, Sở Thuế Vụ và người dùng? Thông thường, trạm cơ sở gửi tín hiệu phi công, và phản hồi người dùng được dùng được dùng để tối ưu hóa cùng nhau trọng lượng của trạm phát quang và chuyển đổi giai đoạn của IRS. Algrim thường liên quan đến một phương pháp tối ưu, theo chiều màu, hay tiếp cận sâu.

Một bộ phận quan trọng là các yếu tố [FLT:], năng lượng phản ánh có thể tăng do IRS cung cấp. Đối với bề mặt với [FLT:] [FLT: 3] [FLT:], các yếu tố được phản ánh theo lý thuyết cho phép kết hợp [N [FLT:] để kết hợp lại. Trong thực tế, sự thu thập giới hạn bởi kích thước bề mặt, yếu tố không gian, và hạn chế thực tế như các lỗi lẫn nhau, nguyên mẫu đã hiển thị 10 phần tử s trong d20B.

Một khía cạnh quan trọng khác là kiến trúc phần mềm [FLT: 0] [FLT: 1]. Mỗi phần tử IRS thường chứa một diode varator hoặc một diode PIN để điều chỉnh hệ số phản chiếu. Một số thiết kế dùng tinh thể lỏng để điều khiển tương tự. Số yếu tố có thể bao gồm từ hàng trăm đến hàng chục ngàn, với tổng số lần tiêu thụ năng lượng còn lại dưới hệ số chuyển tiếp năng lượng.

Ứng dụng của IRS trong mạng MIMO

5G và hơn 5G (B5G) quá trình gia tăng

5G Radio mới (NR) bao gồm các cấu hình MIMO lên đến 64×64 tại các trạm cơ sở căn cứ. Tuy nhiên, các ban nhạc sóng li- kim (24–52 GHz) chịu đựng sự tắc nghẽn nghiêm trọng. IRS có thể được triển khai trên các mặt tiền xây dựng, bảng thông báo và đường phố để tạo ra các "những bộ phản ánh thông minh" để mở rộng màn bao phủ vào vùng có bóng. Tính năng này đặc biệt có giá trị cho các trường hợp ngoài trời vào trong nhà, nơi tín hiệu phải đi qua các bức tường.

Mạng khu vực không dây (WLANs)

Trong văn phòng thương mại, sân bay, và trung tâm mua sắm, Wi-Fi (v.v., Wi-Fi 6/6E) có thể đấu tranh với những vùng chết do các phân vùng hoặc cột cụ thể. Bảng thuế được gắn trên trần nhà hoặc tường có thể dẫn động đến những tín hiệu khó khăn để phục vụ người dùng, tăng 30–50% trong các cuộc thử nghiệm ban đầu.

Truyền thông đa phương tiện (V2X)

Các đơn vị bên đường được trang bị IRS có thể hỗ trợ phương tiện vận chuyển bằng cách phản ánh tín hiệu xung quanh các khúc quanh, các tòa nhà, hoặc các xe tải lớn. Điều này làm tăng sự đáng tin cậy của nhận thức và thông điệp an toàn trong môi trường dễ bị bẻ cong cao.

Hệ thống mạng mạng tự do và mạng điện thoại rất lớn

Trong các cấu trúc không có tế bào trong tương lai, nhiều điểm truy cập được phân phối hợp tác để phục vụ người dùng. IRS có thể hoạt động như một đa phương tiện không gian giá rẻ, cho phép một số ăng-ten hoạt động nhỏ hơn để mô phỏng một mảng MIMO lớn hơn nhiều. các nhà nghiên cứu cho thấy thậm chí một cục thuế nhỏ (100 yếu tố) có thể tăng gấp đôi hiệu suất quang phổ của một hệ thống không có tế bào.

Những thử thách và giới hạn

Trong khi IRS hứa hẹn lợi nhuận đáng kể, một số thử thách vẫn còn trước khi được nhận làm con nuôi phổ biến:

  • Phụ đề được thực hiện bởi Động Phim - Cave Subbing Team Phụ đề thực hiện bởi PhimHD.vn truy cập PhimHD.vn để cập nhật nhiều phim mới được dịch nhanh nhất [FLT:
  • Sự hòa hợp và cân bằng phải được điều chỉnh chính xác để có thể phản ánh một cách rõ ràng.
  • Half-Dplex Constrait:) Vì IRS chỉ phản ánh và không thể khuếch đại, ngân sách liên kết tổng thể vẫn chưa đủ cho khoảng cách rất dài. Tuy nhiên, kết hợp IRS với MIMMO có thể vượt qua điều này.
  • Việc ứng dụng giao thức tồn tại: ) tiêu chuẩn không dây hiện thời không được thiết kế với IRS. Cần có sự sắp xếp, quản lý tia và cơ chế phản hồi.

Nhìn ra tương lai: Những bề mặt thông minh như một cuộc cách mạng siêu vật chất

Nhìn về phía trước, IRS được dự đoán sẽ tiến hóa từ những phản xạ thụ động đơn giản thành những thông tin hoàn toàn có thể [FLT: 0] thông minh môi trường radio [FLT: 1]. Điều này bao gồm các bề mặt có thể hấp thụ, phân cực, hoặc thậm chí điều chỉnh thông tin phản ánh. Sự hội tụ của IRS với các thông tin liên lạc terahertz, nơi mà ngay cả những chướng ngại nhỏ gây ra sự mờ nhạt nghiêm trọng, có thể giải phóng các dải quang phổ mới cho 6G.

Các cơ thể chuẩn hoá như ETSI và 3GPP đã bắt đầu nghiên cứu các mặt phẳng thông minh tái cấu trúc cho việc giải phóng 18 và hơn nữa. Sự hợp tác kỹ thuật cũng đang gia tăng: [FLT: 0] [FLT: 0] [FLT: 1] và [FLT:] [FLT:] [FL: 3] đã hiển thị các mẫu thử nghiệm thời gian thực, trong khi các công ty khởi động như [FL:4] Phần mềm liên lạc [FT] đang triển khai siêu ăng-ten cố định để truy cập không dây không dây không dây.

Với hệ thống của MIMO, điều này có nghĩa là chất lượng tín hiệu cao hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn, và bảo vệ đồng nhất. khi công nghệ trưởng thành, chúng ta có thể mong đợi IRS trở thành một công cụ thông thường trong kho vũ khí không dây, bổ sung MIMO để cung cấp những mạng lưới siêu dễ sử dụng, có khả năng sử dụng cao mà thập kỷ tới yêu cầu.

Để đọc thêm, hãy tham khảo tổng quát các tạp chí đặc biệt (FLT:0] [FLT: 0] Di Renzo et al. [FLT: 1] và IEE EE GMTSTSTTT (SBĐT). Những nguồn tài nguyên này cung cấp các cuộc lặn sâu vào các nền tảng toán học và các tiến trình thử nghiệm của hệ thống MIMO được bảo vệ của IRS.