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空中平台中可重构智能表面的链路预算分析

信号处理 2021-08-18 v4 系统与控制 系统与控制

摘要

非地面网络,包括无人机(UAV)、高空平台站(HAPS)和低地球轨道(LEO)卫星,预计将在第六代无线网络中发挥关键作用。凭借其灵活部署、广覆盖和优选信道条件等固有特性,它们可以解决当前地面网络中的若干挑战。然而,其成功和广泛采用依赖于节能的机载通信系统。在此背景下,将可重构智能表面(RSS)集成到空中平台被视为实现节能且具成本效益的空中平台部署的关键赋能技术。事实上,RSS由低成本反射体组成,能够以近乎无源的方式智能地引导信号。本文在文献中讨论的两种RSS反射范式(即镜面反射范式和散射反射范式)下,研究了RSS辅助通信的链路预算。具体而言,我们分析了配备RSS的空中平台的特性,并使用标准化信道模型将其通信性能与RSS辅助地面网络进行比较。此外,我们推导了两种反射范式下空中平台的最优部署位置。所得结果为RSS辅助通信的设计提供了重要见解。例如,鉴于HAPS具有较大的RSS表面,其在大多数研究场景中提供了优越的链路预算性能。相反,无人机上有限的RSS面积以及LEO卫星通信中的大传播损耗,使它们成为支持地面用户的不利候选。最后,配备RSS的平台的最优位置可能取决于平台高度、覆盖足迹和环境类型。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.12334,
  title  = {Link Budget Analysis for Reconfigurable Smart Surfaces in Aerial Platforms},
  author = {Safwan Alfattani and Wael Jaafar and Yassine Hmamouche and Halim Yanikomeroglu and Abbas Yongaçoglu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12334},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 13 figures, to appear in: [IEEE Open Journal of the Communications Society]