Permukaan yang cerdas menandakan cakupan yang lebih baik
Tele

Permukaan yang cerdas menandakan cakupan yang lebih baik


Permukaan cerdas yang dapat dikonfigurasi ulang (RIS) pada gedung dapat secara signifikan meningkatkan jangkauan jaringan komunikasi. Sistem RIS dapat menghilangkan titik buta dengan mengarahkan sinyal yang seharusnya diblokir oleh gedung. Kredit: KAUST, Mustafa Kishk & Maha M. Kamal

Model matematika menunjukkan panel reflektif khusus dapat digunakan dalam skala besar untuk meningkatkan jaringan komunikasi di daerah perkotaan.

Panel reflektif khusus yang terletak di atas gedung dan ditempatkan secara luas di seluruh kota dapat secara signifikan meningkatkan jangkauan jaringan, menunjukkan studi pemodelan KAUST.

Jaringan seluler generasi berikutnya (5G dan seterusnya) akan menyediakan jangkauan komunikasi ke daerah pedesaan yang lebih luas, sambil meningkatkan nilai tukar data untuk memenuhi permintaan yang meningkat pesat. Khususnya di wilayah perkotaan, hambatan berupa gedung dan struktur lainnya dapat menghambat hubungan komunikasi nirkabel, mengurangi sinyal perangkat seluler, dan memperlambat pertukaran data.

Penelitian telah menunjukkan bahwa permukaan cerdas yang dapat dikonfigurasi ulang (RIS) sangat menjanjikan sebagai teknologi untuk menghilangkan “titik buta” komunikasi yang disebabkan oleh penyumbatan. RIS adalah permukaan yang dirancang khusus yang terdiri dari beberapa elemen reflektif yang dapat memodifikasi dan mengarahkan sinyal yang masuk, memungkinkan kontrol dan kinerja yang lebih baik di seluruh jaringan komunikasi. RIS dapat menjadi buram atau transparan, dan mereka mapan dalam hal efisiensi dan efektivitas energi dalam memanipulasi sinyal. Sistem RIS dapat menggunakan teknologi lokalisasi dan pelacakan berkas untuk menunjukkan lokasi pengguna dan mengikuti perangkat mereka — meskipun mereka sedang bergerak di dalam mobil dengan kecepatan tinggi.

Permukaan yang cerdas menandakan cakupan yang lebih baik

Skenario komunikasi di daerah perkotaan sebelum penyebaran RIS yang menunjukkan bagaimana satu pengguna tidak memiliki garis pandang dengan stasiun pangkalan. Kredit: KAUST; Mustafa Kishk & Maha M. Kamal

“Sistem RIS dan cara memantulkan sinyal telah dipelajari secara menyeluruh dalam literatur, yang mengarah ke berbagai model matematika yang berguna,” jelas postdoc Mustafa Kishk, yang melakukan penelitian dengan penasihatnya Mohamed-Slim Alouini. “Kami menggunakan salah satu model mapan ini untuk perilaku RIS dalam penyiapan sistem kami. Kemudian, menggunakan alat matematika yang disebut geometri stokastik, kami membuat sistem skala besar yang mendistribusikan RIS secara acak pada permukaan bangunan. Kami kemudian menganalisis kemungkinan keuntungan cakupan di bawah skenario yang berbeda. “

Hasilnya menunjukkan bahwa RIS dapat secara dramatis meningkatkan cakupan di daerah dengan titik buta. Dengan kepadatan 300 penyumbatan per kilometer persegi, para peneliti menemukan bahwa hanya enam RIS yang dibutuhkan per kilometer untuk meningkatkan cakupan secara signifikan. Namun, jika kepadatan penyumbatan meningkat menjadi 700 per kilometer, sistem ini pada dasarnya menjadi jauh lebih kompleks, dan diperkirakan diperlukan 490 RIS per kilometer.

“Pertanyaan menarik yang masih harus dijawab adalah apakah ada jumlah optimal RIS yang dapat diterapkan di satu area sebelum mulai mengganggu satu sama lain,” kata Kishk.

“Model kami dapat digunakan untuk mengantisipasi performa jaringan skala besar mana pun,” tambah Alouini. “Kami yakin ini akan memberikan penilaian yang akurat dan cepat dari aplikasi RIS potensial di dunia nyata. Kami dapat melihat RIS diterapkan di jaringan 6G, mungkin dalam satu dekade.”


Melepaskan potensi drone tertambat untuk menyediakan jangkauan jaringan seluler di daerah perkotaan dan pedesaan


Informasi lebih lanjut:
Memanfaatkan Penyumbatan yang Berlokasi Secara Acak untuk Penyebaran Skala Besar Permukaan Cerdas. arXiv: 2001.10766 [cs.IT] arxiv.org/abs/2001.10766

Mustafa A. Kishk dkk, Memanfaatkan Penyumbatan yang Berlokasi Secara Acak untuk Penyebaran Permukaan Cerdas Berskala Besar, Jurnal IEEE pada Area Terpilih dalam Komunikasi (2020). DOI: 10.1109 / JSAC.2020.3018808

Disediakan oleh Universitas Sains dan Teknologi Raja Abdullah

Kutipan: Permukaan cerdas memberi sinyal cakupan yang lebih baik (2020, 11 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-intelligent-surfaces-coverage.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SDY