共形超表面：车载通信的一种新颖解决方案
信号处理
2022-01-24 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在未来的 6G 毫米波（mmWave）/亚太赫兹车联网（V2X）通信系统中，车辆预计将配备大规模天线阵列，以实现能够补偿严重路径损耗的基于波束的链路。然而，车对车（V2V）直连链路容易被周围车辆阻挡。新兴超表面技术能够控制电磁波向期望方向的反射，丰富信道散射以提升通信性能。可重构智能表面（RIS）以及主要是其预配置对应物智能反射表面（IRS）是 6G 的一种有前景的低成本中继系统。本文提出在车辆车身上部署共形超表面（C-RIS 或 C-IRS）以缓解高速公路多车道场景中的阻挡影响。具体而言，共形超表面通过适当的相位模式补偿车辆车身（如侧门）的非平坦形状，产生人工反射来缓解阻挡。我们将圆柱状 C-RIS/C-IRS 近似为车身形状，作为传统平面 RIS/IRS 的推广，解析推导了作为入射角和反射角函数的应施加相位模式。我们提出了一种最优预配置 C-IRS 的新颖设计，以模拟车门上电磁平面的行为，证明了 C-RIS 和 C-IRS 在多车道 V2V 高速公路场景中的益处。结果表明，利用 C-RIS/C-IRS 时阻挡概率持续降低，预配置 C-IRS 降低 20%，C-RIS 降低 70%，并且平均信噪比显著提升，分别为 C-IRS 10-20 dB 和 C-RIS 30-40 dB。
引用
@article{arxiv.2201.08820,
title = {Conformal Metasurfaces: a Novel Solution for Vehicular Communications},
author = {Marouan Mizmizi and Reza Aghazadeh Ayoubi and Dario Tagliaferri and Kai Dong and Gian Guido Gentili and Umberto Spagnolini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08820},
year = {2022}
}