可重构智能表面增强的卫星网络:部署策略、关键能力、实用方案与未来方向
信号处理
2025-12-25 v1
摘要
卫星网络有望实现广域6G覆盖,但面临两大持续障碍:由遮挡引起的服务中断,以及卫星层间和与地面系统间日益严格的频谱共存要求。可重构智能表面(RIS)作为低功耗可编程孔径,能够重定向能量,而无需全有源阵列的成本和功耗。我们提出了一种部署优先、运营感知的RIS赋能卫星网络视角,将RIS同时视为卫星/终端天线以及星间或星地中继。我们表明,系统级增益由两个统一机制决定:通过虚拟视距链路恢复连接,在遮挡和移动性下保持连通性;以及通过角度选择性重塑干扰,以扩大频谱复用。我们进一步讨论了高移动性下的实际运营,重点介绍了延迟-多普勒信道获取、预测性波束跟踪以及考虑开销和延迟的控制设计,并总结了在太空可靠运行的硬件考量。最后,我们概述了生成式人工智能范式、多功能RIS架构、泛在卫星通感一体化以及可持续卫星物联网的前瞻性机遇。
引用
@article{arxiv.2512.20982,
title = {Reconfigurable Intelligent Surface-Enhanced Satellite Networks: Deployment Strategies, Key Capabilities, Practical Solutions, and Future Directions},
author = {Ziyuan Zheng and Xiangyu Li and Shirui Zuo and Yu Wan and Bodong Shang and Wenpeng Jing and Qingqing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20982},
year = {2025}
}
备注
46 pages, 10 figures, 5 tables, submitted to npj Wireless Technology