Всесторонний систематический обзор реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей (RIS) в системах оптической связи в свободном пространстве (FSO): воздействие атмосферных факторов и передовые стратегии связи

Системы оптической связи в свободном пространстве (FSO) обеспечивают высокие скорости передачи данных и экономическую эффективность. Тем не менее их характеристики существенно ухудшаются при неблагоприятных погодных условиях, таких как туман, дождь и снег, вызывающих рассеяние, поглощение и ослабление оптических сигналов. Для решения этих проблем интеграция технологии реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей (RIS) рассматривается как перспективное решение, позволяющее повысить производительность и надежность систем FSO. В настоящем обзоре рассматривается влияние погодных условий на системы связи FSO с поддержкой RIS; анализ проведен на основе структуры Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA). Были проанализированы научные статьи из баз данных Scopus, Web of Science (WoS) и Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), опубликованные в период с 2024 по 2026 год; в результате было выявлено 34 релевантных исследования. Результаты были сгруппированы по трем основным направлениям: (1) RIS в системах FSO, (2) влияние атмосферных и экологических условий на системы RIS и FSO и (3) передовые стратегии связи в оптических сетях. Анализ показывает, что технология RIS способна ослабить некоторые неблагоприятные последствия воздействия погодных условий на системы FSO за счет динамической корректировки фазы и направления оптических сигналов, повышая отношение сигнал/шум (SNR), снижая коэффициент битовых ошибок (BER) и увеличивая пропускную способность при умеренных погодных условиях. Однако экстремальные погодные явления по-прежнему создают значительные проблемы, которые не могут быть полностью преодолены только с помощью RIS. Таким образом, хотя RIS существенно повышает характеристики систем FSO при благоприятных и умеренных погодных условиях, экстремальные условия требуют дальнейших исследований инновационных конструкций и адаптивных механизмов управления, способных обеспечить устойчивую связь при любых погодных сценариях.