HAPS-RIS 辅助 IoT 网络用于灾后恢复与紧急响应：体系结构、应用场景与开放挑战
网络与互联网体系结构
2026-03-19 v1
摘要
可靠且有韧性的通信对于灾后恢复和紧急响应至关重要，但大规模自然灾害期间的陆基基础设施常常会失败。本文提出一种高空平台站（HAPS）和可重构智能表面（RIS）辅助的物联网（IoT）通信系统，以恢复灾后地区的连接性。分布式 IoT 传感器收集关键环境数据并通过短程链路转发至附近网关，而 HAPS-RIS 系统为这些网关提供后备。为克服被动 RIS 在高空位移的严重双向路径损耗，我们提出一种动态可调子连接主动 RIS 体系结构，可通过开关机制重新配置每个功放连接的元素数量。仿真结果表明，与传统被动 RIS 方案相比，HAPS-RIS 技术在下行和上行数据率以及系统能效方面实现显著提升。此外，地面站发射功率增加 1 dB 可约提高网关数据率 20-30 Mbps。这些发现表明，HAPS-RIS 技术为 6G 非陆基网络中的韧性 IoT 后备提供了一种有效且高效的方案，尤其适用于 LoS 主导的 HAPS-地面后备场景。
引用
@article{arxiv.2603.17054,
title = {HAPS-RIS-assisted IoT Networks for Disaster Recovery and Emergency Response: Architecture, Application Scenarios, and Open Challenges},
author = {Bilal Karaman and Ilhan Basturk and Engin Zeydan and Ferdi Kara and Esra Aycan Beyazit and Sezai Taskin and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17054},
year = {2026}
}
备注
accepted in IEEE IoTM