Istraživači sa Univerziteta Tohoku, Univerziteta u Sariju i Univerziteta u Notingemu uspešno su razvili metod za analitičko izražavanje performansi bežičnih komunikacionih sistema kada se koriste rekonfigurabilne inteligentne površine (RIS).
Zamislite RIS kao ogledala. To su tanke površine koje mogu da preusmere pravac prostiranja radio talasa. Umesto da se nasumično poskakuju, radio talasi mogu biti namerno usmereni na način koji poboljšava pouzdanost, snagu i domet signala. Na primer, niska stopa difrakcije visokofrekventnih elektromagnetnih talasa mogla bi se optimalno prilagoditi upotrebom RIS-a.
Pošto su RIS u suštini reflektujuće površine koje se mogu postaviti skoro svuda, oni su atraktivno, jeftinije rešenje od instaliranja potpuno novih baznih stanica. Precizno modelovanje sposobnosti RIS-a je ključni početni korak pre nego što se krene ka širokoj primeni radi poboljšanja radio talasnih signala (kao što je usluga mobilnog telefona ili Vi-Fi).
„RIS je tehnologija koja obećava, ali moramo ih temeljno istražiti pre nego što se mogu praktično koristiti“, objašnjava Keisuke Kono, „Od sada su neophodna složena, dugotrajna i skupa merenja ili simulacije za procenu efekta RIS-a o poboljšanju širenja radio talasa.“
Tu se pojavljuje model koji su razvili Konno i njegov tim. Različiti faktori predviđeni njihovim modelom su se skoro savršeno poklapali sa onima dobijenim konvencionalnim numeričkim simulacijama. Prema izvedenim izrazima, efekat RIS-a na poboljšanje okruženja za širenje radio talasa može se proceniti bez pribegavanja drugim intenzivnim i skupim simulacijama.
Ovi nalazi su objavljeni u IEEE transakcije na antenama i širenju 27. juna 2024.
Da bi kreirao model, istraživački tim se fokusirao na činjenicu da se međusobna sprega između predajnih antena proizvoljnog oblika, prijemnih antena i RIS-a u sistemu bežične komunikacije može izraziti u obliku matrice impedanse koristeći metodu momenata.
Prvo su razložili matricu impedanse u blok matrice (koje odgovaraju predajnoj anteni, prijemnoj anteni i RIS-u). Zatim, sekvencijalnim rešavanjem matričnih jednačina koje odgovaraju tim blok matricama, oni su analitički izveli tačan izraz za kapacitet kanala (jedan od indikatora performansi bežičnih komunikacionih sistema).
Koristeći ove izraze, lako se mogu pronaći performanse bežičnih komunikacionih sistema u prisustvu RIS-a. Ovaj model može poslužiti kao koristan vodič za određivanje najboljih načina za pozicioniranje RIS-a tako da možemo da primamo jače bežične signale—bez obzira gde se nalazimo.
