具有多码本的RIS辅助通信系统的室内信道特性分析与性能评估

《IEEE Transactions on Wireless Communications》：Indoor Channel Characterization and Performance Analysis for RIS-assisted Communication Systems with Multi-Codebook

可重构智能表面（RISs）作为未来通信关键技术研究，其室内信道特性与通信性能在真实部署环境中的不足被指出。本文开发RIS基测量平台，结合实验室验证，完成2.6GHz频段宽带信道测量及性能分析，采用1-bit DFT、环形及条件样本均值（CSM）三种相位偏移码本，拟合浮动截距（FI）与近场（CI）路径损耗模型，系统分析RIS辅助通信的阴影衰落、多径统计、瑞利因子及均方时延特性，并对比评估不同反射方案下的覆盖与链路性能，为实际部署提供理论支撑。

　　

摘要：

作为未来通信系统的关键技术，可重构智能表面（RIS）能够智能控制无线信号的反射，从而优化传播信道并提升通信性能。然而，实际部署环境中RIS的室内信道特性和通信性能仍缺乏充分研究。在本文中，我们开发了一个基于RIS的测量平台，用于同时进行信道测量和链路级性能分析，并在实验室环境中进行了验证。利用该平台，我们在2.6 GHz频段对室内场景进行了宽带信道测量和性能分析。我们采用了多种RIS相移码本，包括1位离散傅里叶变换（DFT）码本、环形码本和条件样本均值（CSM）码本。基于这些测量数据，我们拟合了两种经验路径损耗（PL）模型，即浮动截距（FI）模型和近距离（CI）模型。此外，我们全面分析和比较了RIS辅助通信的信道特性，包括阴影衰落（SF）、多径分量（MPCs）统计特性、莱斯K因子（KF）以及均方根（RMS）延迟扩展。最后，我们评估并比较了不同RIS反射方案的无线覆盖范围和链路级性能。关于传播特性和通信性能的研究结果为未来RIS辅助通信系统的应用和部署提供了重要见解。