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清华大学6G RIS新突破

时间:2023-08-11 来源:未来移动通信论坛
《清华大学学报(英文版)》最新刊发了一篇特邀论文“Reconfigurable intelligent surfaces for 6G: Nine fundamental issues and one critical problem”,首先系统性地概述了RIS的技术基础、澄清了RIS的9个基本问题,并揭示一个关键挑战。


具体而言,上述论文首先解释了RIS的技术基础,包括其工作原理、硬件设计方法、及对通信系统的潜在优势。基于技术基础,指出并回答了RIS的9个基本问题,以明确定义RIS技术特征,将其与经典技术区分开来,并澄清了文献中的一些常见误解。

所澄清的9个基本问题包括:RIS与经典大规模MIMO有什么区别?RIS与传统中继有什么区别?RIS是否只是反射信号?RIS真的是无源的吗?RIS是否不引入热噪声?RIS是否能实现“平方定律”的渐近阵列增益?RIS是否真的“智能”?RIS如何高效产生反射式波束?RIS是否真的节能?

为了克服上述关键挑战,该论文进一步介绍了一种被称为有源RIS的潜在解决方案。如下图所示,与现有的无源RIS只能被动地反射信号而不能对其进行放大不同,有源RIS通过在每个(或者部分)RIS单元上集成额外的反射式功放,从而对反射信号进行调控的同时,还能对其进行高增益的放大,从而克服乘性衰落效应,在典型场景下实现容量增强。


该文进一步展示了近期清华大学戴凌龙教授团队开发了的64单元有源RIS辅助无线通信原型机,其工作频率为3.5GHz,带宽为40MHz,如下图所示。基于该原型机,戴教授团队完成了现场实测验证,证明了有源RIS对增强反射链路的显著增益。

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