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由 AI 可重构超表面赋能的智能无线电环境:一个时机已至的理念

信息论 2019-03-22 v1 math.IT

摘要

未来无线网络有望构成一个分布式智能无线通信、感知与计算平台,其将以无缝且可持续的方式互联物理与数字世界的严峻需求。当前,有两主要因素阻碍无线网络运营商构建此类网络:1)缺乏对无线环境的控制,其对无线电波的影响无法定制;2)无线射频设备的当前运作,因每当需传输数据便生成新信号而消耗大量功率。本文中,我们挑战通常的“更多数据需要更多功率与无线电波发射”现状,并论证未来无线网络亟需智能无线电环境:一种变革性无线概念,其中环境物体被覆以人工薄膜状电磁可重构材料(称为智能可重构超表面),其能够感知环境并对无线电波施加定制变换。智能无线电环境有潜力为未来无线网络提供不间断无线连接,以及在不生成新信号而回收现有无线电波的情况下传输数据的能力。本文概述了关于智能无线电环境的当前研究工作、实践中实现它们的使能技术、对其分析与设计所需的新通信理论模型,以及朝向大规模部署待解决的长期与开放研究问题。简言之,本文聚焦于探讨智能可重构超表面的可用性将如何使无线网络运营商重新设计常见且熟知的网络通信范式。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.08925,
  title  = {Smart Radio Environments Empowered by AI Reconfigurable Meta-Surfaces: An Idea Whose Time Has Come},
  author = {Marco Di Renzo and Merouane Debbah and Dinh-Thuy Phan-Huy and Alessio Zappone and Mohamed-Slim Alouini and Chau Yuen and Vincenzo Sciancalepore and George C. Alexandropoulos and Jakob Hoydis and Haris Gacanin and Julien de Rosny and Ahcene Bounceu and Geoffroy Lerosey and Mathias Fink},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08925},
  year   = {2019}
}

备注

Submitted for journal publication