[B5G] RIS 在 ETSI 中的討論: 通道模型

 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.

對於一個通訊系統的研究中,
最重要的是要有一個共通的比較基礎, 讓大家可以進行演算法開發,
有一個標準可以進行演算法開發的比較以及討論的基礎,
對於 RIS 來說也是, 因此, ETSI 也討論了相對應的通道模擬基礎.
在理論上, 我們可以把通道模型表示如下:


相較於原有的通道模型, 通常是只討論基地台到使用者的通道,
在此通道的基礎下, 我們討論兩種通道模式: LOS (直視路徑), NLOS (非直視路徑),
相較於傳統的通道模型, 當 RIS 加入網路之後, 多增加了一條路徑,
也就是 RIS -> UE 的通道, 此通道就和 RIS 所設定的 config 相關,
在 RIS 設定中, 為了彰顯 RIS 的效應, 我們通常假設 RIS -> UE 的通道為直視路徑,
同時, BS -> RIS 也用有直視路徑, 透過此兩個直視路徑, 對抗 BS-> UE 的非直視遮蔽.

為了討論 RIS 的通道模擬, 我們先看一下傳統的通道模型,
在 3GPP 的架構下就針對 LOS 和 NLOS 的通道, 針對不同環境進行建模:


對於通道建模而言, 通常是基於實際場域的量測資料,
建立隨著路徑的衰減參數, 以及在該環境下的訊號變異量,
此兩個數值, 在物理意義上, 代表了訊號強度隨著距離的衰減,
以及無線訊號在該環境中, 由於多路徑與遮蔽效應, 造成的通道變異.

考慮到 3GPP 的通道模型在通訊領域中已取得廣泛的成功,
ETSI 在 RIS 的通道建模上就想要直接複用 3GPP 的通道建模量測,
但是額外加上兩個項次, 表示 RIS 對於通道的影響, 如下所示:


在其通道模型中, 加入了一項用以表示透過 RIS 產生的衰減,
另一項, 則是表示透過 RIS 反射路徑的通道加乘,
基於上述的通道模型, ETSI 也做出了一些量測, 並提供初步的參數如上表.
考慮到 ETSI 對於 RIS 的通道建模仍在初期的階段,
不論是上述的修正參數項, 以及後續的參數估計與量測, 都仍未定.

事實上, RIS 的通道建模應會是一個困難的問題,
RIS 的特性, 和一般無線通訊中的天線並不相同, 因此, 量測實驗的設計也更為困難,
比較可惜的是, 在演講中並沒有明確討論到這些參數的量測實驗,
考量到不同的頻率, 不同 RIS 的實作, 應該都會對參數產生影響,
如何提供一個共同的通道模型, 服務所有的 RIS 元件, 應會是未來 RIS 的研究問題.

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