تحسين شيخوخة الاتصالات اللاسلكية من الجيل التالي
ينشر الباحثون تقنية RIS في نظام اتصالات لاسلكي لتحليل آثار تقادم القنوات في الاتصالات اللاسلكية من الجيل التالي.
في الاتصالات اللاسلكية، لا يمكن للقنوات أن تتغير فحسب، بل يمكن أن تتقدم في العمر أيضًا.
بالنسبة للأنظمة المعاصرة، يمكن أن تتعطل جميع الاتصالات بين المرسل والمستقبل وحركة المستخدم وتبديد الطاقة بمرور الوقت.
وفقًا لتعاون دولي للباحثين الذين يدرسون موضوع الأنظمة المدعومة بالأسطح الذكية القابلة لإعادة التكوين (RIS)، فإن فهم كيفية تقدم القنوات في الأنظمة المستقبلية، وكذلك كيفية التخفيف من مثل هذه المشكلات، أمر بالغ الأهمية لتطوير الجيل التالي من الاتصالات اللاسلكية
من المتوقع بشكل كبير استخدام تقنية RIS لدورها التحويلي المحتمل في أنظمة الاتصالات اللاسلكية المستقبلية.
تشتمل الأنظمة المدعومة من RIS على دوائر قابلة للبرمجة والتحكم بشكل فردي يمكنها أن تعكس الإشارات ديناميكيًا ولديها القدرة المحتملة على تحقيق اتصالات لاسلكية 6G، وفقًا للمؤلف الأول، يان تشانغ، في كلية الإلكترونيات وهندسة المعلومات، جامعة بكين جياوتونغ .
أنظمة الاتصالات بمساعدة RIS
أوضح تشانغ أن “التحقيق في أداء أنظمة الاتصال المدعومة بـ RIS في ظل حالة تقادم القناة يمكن أن يتحقق مما إذا كان نشر RIS في نظام اتصال لاسلكي يمكن أن يقلل من التأثير المعاكس لشيخوخة القناة على أداء النظام ومقدار مكاسب الأداء التي يمكن أن تحققها.
“. “هذا مفيد لتوفير أساس نظري لتصميم تحسين النظام لأنظمة الاتصال بمساعدة RIS.”
يمكن أن تتحرك المكونات الثلاثة لنظام الاتصالات: قد يكون RIS قمرًا صناعيًا، وتتحرك المحطة الأساسية مع دوران الأرض ويكون المستخدمون متنقلون بشكل غير متوقع.
أضف تعديلات على بيئة الاتصال، مثل الحواجز المادية أو تداخل الطقس، وسوف تتغير قنوات الاتصال باستمرار بمرور الوقت.
وأضاف تشانغ: “تؤدي هذه العوامل إلى ما يسمى بظاهرة تقادم القنوات حيث تختلف القنوات عبر الوقت مع متغيرات القناة المرتبطة في الإرسال”.
يؤدي تقادم القناة إلى عدم تطابق بين القنوات الحالية والقنوات المقدرة مما يؤدي إلى تدهور أداء النظام.
ولكن، على حد علمنا، هناك نقص في الدراسات حول تأثير تقادم القنوات على أنظمة الاتصالات المدعومة من RIS نظرًا لأن RIS ستساعد في تطوير الاتصالات اللاسلكية، فمن الأهمية بمكان تحليل كيفية قيام RISs بتحسين جودة القناة من خلال تنقل المستخدم “.
الجيل القادم من الاتصالات اللاسلكية
درس الباحثون كيف أن نشر تقنية RIS في نظام اتصال لاسلكي يؤثر على التأثير السلبي لشيخوخة القناة على أداء النظام.
قاموا بنمذجة نظام ترسل فيه محطة أساسية في وقت واحد إشارات إلى RIS ومباشرة إلى مستخدمي الهاتف الخلوي الفردي. يعكس RIS الإشارة إلى نفس المستخدمين، مما يؤدي إلى تكرار الإشارة وتقويتها.
في هذا النموذج، تظل RIS والمحطة الأساسية ثابتتين، بينما يتحرك المستخدمون في اتجاه واحد بنفس السرعة.
يقدر النظام رياضيًا أفضل قناة لإرسال إشارة، اعتمادًا على الموقع والحركة والحواجز المحتملة. تختلف القناة من الوقت المقدر إلى وقت استخدامها لإرسال الإشارة أو اكتشافها – هذه هي ظاهرة الشيخوخة.
شيخوخة شانيل
“نظرًا لوجود مسار إضافي لانتشار الإشارة من طرف إلى طرف أنشأه RIS، وجدنا أن RISs يمكن أن تقلل من الآثار الضارة لشيخوخة القناة على نظام الاتصال، وكذلك تحسين أداء النظام بشكل عام، مقارنة بالأنظمة وأوضح تشانغ “علاوة على ذلك، تحسن أداء النظام مع زيادة إجمالي قدرة الإرسال وعدد الهوائيات في المحطة الأساسية، وزيادة عدد العناصر العاكسة لـ RIS ومعامل الارتباط الزمني.”
ومع ذلك، في حين أن RIS يمكن أن يزيد من سعة الإرسال عن طريق إضافة عناصر عاكسة، إلا أنه لا يتمتع بقدرة غير محدودة لأنه سيصبح مشبعًا في النهاية.
قال تشانغ “هذا التحليل مفيد في توفير الأساس النظري لتصميم النظام الأمثل لأنظمة الاتصالات بمساعدة RIS”. “يمكن تعميم الدراسة بشكل أكبر جنبًا إلى جنب مع العديد من اتجاهات العمل المستقبلية الواعدة.
على سبيل المثال، يمكننا تطبيق هذا النهج في دراسة الخبو المترابط مكانيًا وطرق تقدير القناة الأكثر كفاءة. “
المصدر: innovationnewsnetwork
قد يهمك:
