面向6G的融合透射与反射智能超表面技术:基本原理、最新进展和未来方向

TN929.5; 融合透射与反射智能超表面(STAR-RIS)因其可实现360°覆盖和增强自由度的优势而备受学术界和工业界关注.本文首先从硬件模型、信道模型和信号模型3个角度概述STAR-RIS的基本原理.随后,从相移、方向性和能耗角度介绍STAR-RIS的3种代表性分类方法.本文还研究了独立相移和耦合相移情况下STAR-RIS的波束成形设计,并针对两种相移模型提出一个通用优化框架.该框架具有很高的兼容性和可证明的最优性,并且不受应用场景限制.为展现STAR-RIS的潜在优势,进一步讨论了STAR-RIS在第六代无线通信(6G)中几个前景广阔的应用.最后,针对性地探讨了STAR-RIS未来的研...

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Published in信息与电子工程前沿（英文版） Vol. 24; no. 12; pp. 1689 - 1707
Main Authors 刘元玮, 许嘉琪, 王照霖, 慕熹东, 张建华, 张平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 伦敦玛丽女王大学电子工程与计算机科学学院,英国伦敦市,El4NS%北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室,中国 北京市,100876 2023
Subjects
Sixth-generation wireless communication(6G)
第六代无线通信(6G)
智能超表面
Reconfigurable intelligent surface(RIS)
智能无线电环境
融合透射与反射
Simultaneous transmission and reflection
Smart radio environment
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ISSN2095-9184
DOI10.1631/FITEE.2300490

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Summary:TN929.5; 融合透射与反射智能超表面(STAR-RIS)因其可实现360°覆盖和增强自由度的优势而备受学术界和工业界关注.本文首先从硬件模型、信道模型和信号模型3个角度概述STAR-RIS的基本原理.随后,从相移、方向性和能耗角度介绍STAR-RIS的3种代表性分类方法.本文还研究了独立相移和耦合相移情况下STAR-RIS的波束成形设计,并针对两种相移模型提出一个通用优化框架.该框架具有很高的兼容性和可证明的最优性,并且不受应用场景限制.为展现STAR-RIS的潜在优势,进一步讨论了STAR-RIS在第六代无线通信(6G)中几个前景广阔的应用.最后,针对性地探讨了STAR-RIS未来的研究方向和机遇.
ISSN:2095-9184
DOI:10.1631/FITEE.2300490