Беспроводная связь с использованием реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей

Будущее мобильной связи представляется весьма перспективным благодаря потенциально новым сценариям применения и сложным требованиям беспроводных сетей шестого поколения (6G) и последующих поколений. С начала современной эры беспроводной связи среда распространения рассматривалась как случайно изменяющаяся сущность между передатчиком и приемником, ухудшающая качество принимаемого сигнала из-за неконтролируемого взаимодействия передаваемых радиоволн с окружающими объектами. С другой стороны, недавнее появление реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей в беспроводной связи позволяет операторам сетей управлять характеристиками рассеяния, отражения и преломления радиоволн, преодолевая негативные эффекты естественного распространения радиосигналов. Недавние результаты показали, что реконфигурируемые интеллектуальные поверхности способны эффективно управлять волновым фронтом — например, фазой, амплитудой, частотой и даже поляризацией — падающих сигналов без необходимости выполнения сложных операций декодирования, кодирования и радиочастотной обработки. Учитывая потенциал этой перспективной технологии, настоящая статья призвана предоставить читателям подробный обзор и историческую перспективу решений, соответствующих современному уровню развития, осветить фундаментальные отличия от других технологий, определить наиболее важные нерешенные исследовательские задачи и объяснить, почему использование реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей требует переосмысления теоретико-коммуникационных моделей, применяемых в настоящее время в беспроводных сетях. В статье также исследуются теоретические пределы эффективности систем связи с использованием реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей с помощью математических методов и рассматриваются потенциальные сценарии применения интеллектуальных поверхностей в беспроводных сетях 6G и последующих поколений.