[B5G] RIS 在 ETSI 中的討論: 運作模式

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以下的圖片與部分說明來自 3GPP 標準會議現況與趨勢研討會 (4/11),
講題為: ETSI 可重構智慧表面群組報告初探 (A brief summary of ETSI Group Report)
報告者為: 陽明交大電信所 黃昱智 副教授.

在目前 RIS 的發展中, 由於還在前期的探索階段,
3GPP 尚未進行標準的推進, 目前主要題討論發展的組織為 ETSI,
全名為: European Telecommunications Standards Institute,
雖然一開始是歐洲的電信標準組織, 不過近年已轉型為全球化標準組織,
對於 RIS 的標準化, 主要在兩份文件 (未完成, 未公開) 的文件:
  • ETSI GR RSI 0002 (Jan. 2022)
  • ETSI GR RSI 0003 (Spet. 2022)
而目前 ETSI 對 RIS 的規劃為: 先進行先期的研究, 之後提到 3GPP 標準討論.
最終標準化的制定的主要賽場, 應仍是 3GPP 的標準會議.

在 ETSI 的規劃中, RIS 的控制可以分成 4 個種類:
  • Network-controlled RIS: 由 Network 收集 measurement 收集/處理, 以及 RIS 的設定
  • Network-assisted RIS: 由 RIS 進行 measurement 收集/處理, 由 Network 進行 RIS 的設定
  • Standalone RIS: 由 RIS 收集 measurement 收集/處理, 以及 RIS 的設定
  • UE-controlled RIS: 由被授權的 UE 收集 measurement 收集/處理, 以及 RIS 的設定
可以整理如下表格:

其中, 我們先來看第 1, 2 種, 和 Network 相關的控制種類,
此處的 Network 不是網路, 而應該是指遠端的控制器 (雲端, 核心網路, 等),
相對的, RIS 也有一個 RIS Controller, 也負擔部分控制功能.
其對應的系統架構圖如下:
(由於是截圖, 解析度較差, 請見諒)

在此框架下, Network-controlled RIS 的應用情境中,
RIS 的控制全部由遠方 (網路) 的單元進行控制, 
RIS Controller 基本上就只是根據設定, 調整 RIS 每個單元的相位,
以下是 RIS Controller 要做的事情:
  • Receiving control signal from the network
  • Reconfiguring the coefficients of RIS elements
  • (optionally) Transmitting signals to the network
相對的, 在 Network-controlled RIS 的應用情境下, 
RIS Controller 負擔主要的控制功能, 網路 (遠端伺服器) 只提供輔助的判斷,
舉例來說, 遠端伺服器提供使用者的訊號量測結果, 由 RIS Controller 進行波束控制,
在此架構下, 以下是 RIS Controller 要做的事情:
  • Receiving feedback signals from the network
  • Reconfiguring the coefficients of RIS elements
  • Collecting data from UEs/RISs
  • Limited processing and calculating capacity
相對上述有網路 (遠端伺服器) 介入的控制, ETSI 也考慮了只有 RIS 的狀況,
此應用情境稱為: Standalone RIS, 在此應用中, 就沒有來自於網路端的訊息 (上圖左線),
RIS Controller 要負擔所有的控制與計算, 包括:
  • Reconfiguring the coefficients of RIS elements
  • Collecting data from UEs/RISs
  • Basic processing and calculating capacity
考慮到此處 RIS Controller 要負擔資料收集的工作, 
本身應有通訊功能, 和使用者進行溝通, 這在 3GPP 架構下較難實現.

最後一種是 UE-controlled RIS, 此時的 RIS 不是配屬於網路, 而是屬於使用者,
此應用情境下, RIS 像是家裡布建的訊號反射板一樣,
由使用者來最佳化 RIS 的控制 (例如: 導入窗外的無線訊號),
在此應用中, RIS Controller 可以接收網路的輔助訊息, 功能如下:
  • Reconfiguring the coefficients of RIS elements
  • Receiving signals from the network
  • Receiving control signals from authorized UEs
值得注意的是, 這邊的使用者必須是授權的使用者 (authorized UE),
但是如何定義, 以及如何識別, 仍會是此應用的問題.

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