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面向 6G 无线网络的智能表面:优化与性能分析技术综述

信号处理 2020-09-08 v2 新兴技术

摘要

本文综述了大型智能表面(LIS)的优化框架与性能分析方法,LIS 已成为支撑第六代无线物理平台(6G)的有力候选。由于其通过智能调控反射相移来调整交互电磁(EM)波行为的能力,LIS 在提升无线网络频谱效率方面展现出可喜优势。在此背景下,研究人员近期深入探索 LIS 技术,将其作为实现可编程、虚拟化和分布式无线网络基础设施的手段。从系统层面看,LIS 也被证明是 6G 系统的低成本、绿色、可持续和节能解决方案。本文提供独特融合,综述 LIS 的工作原理及其优化与性能分析框架。文章首先介绍 LIS 技术及其物理工作原理。随后呈现旨在优化特定目标的各种优化框架,即最大化能量效率、和速率、保密速率和覆盖。文章之后讨论各种相关性能分析工作,包括容量分析、硬件损伤对容量的影响、上行/下行数据速率分析以及中断概率。文章进一步呈现采用 LIS 技术对定位应用的影响。最后,我们指出了 LIS 辅助 6G 无线网络的众多令人振奋的开放挑战,包括资源分配问题、混合射频/可见光通信(RF-VLC)系统、健康考量以及定位。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.06541,
  title  = {Intelligent Surfaces for 6G Wireless Networks: A Survey of Optimization and Performance Analysis Techniques},
  author = {Rawan Alghamdi and Reem Alhadrami and Dalia Alhothali and Heba Almorad and Alice Faisal and Sara Helal and Rahaf Shalabi and Rawan Asfour and Noofa Hammad and Asmaa Shams and Nasir Saeed and Hayssam Dahrouj and Tareq Y. Al-Naffouri and Mohamed-Slim Alouini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06541},
  year   = {2020}
}

备注

Submitted to IEEE Access; We added more references in the second version and fixed some notations in the equations. We also included further discussion, clarification, and research directions