车联网中可重构智能表面技术的应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究的现状及发展趋势：6g 有望满足对传输容量、可靠性、延迟、覆盖、能耗和连接密度的更严格要求 。 具体而言，6g应支持以下典型使用场景：（1）超海量机器类通信（ummtc）：设备连接密度大于107台/km2[2]； （2）极可靠低延迟通信（erllc）：可靠性应高于 99.9999%，时延应小于 100 μs [133]； （3）进一步增强的移动宽带（fembb）：峰值数据速率至少应为1 tb/s，用户体验数据速率应高于1 gb/s； （4）极低功耗通信（elpc）：能量效率应该是5g的十倍或百倍。 为了满足这些典型的严格要求，已经提出了各种有前途的技术，例如太赫兹（thz）通信、短包通信（spc）、可见光通信（vlc）和移动边缘计算（mec）。 此外，ris 可以与这些技术共同设计，并带来额外的自由度，以满足 6g 的严格要求。 这是因为 ris 具备构建可控、可编程的无线环境的能力，而无需额外的能源消耗。

课题的意义及价值：在无线通信技术蓬勃发展的推动下，车载通信，也称为车联网 (v2x) 通信，有望成为支持尖端应用的范例，例如车载信息娱乐服务和自动驾驶。最近，第三代合作伙伴计划 (3gpp) 一直致力于在长期演进 (lte) 和第五代 (5g) 蜂窝网络中标准化 v2x 服务 。根据车辆用户设备（vue）的信道条件和服务质量（qos）要求来分配通信资源非常重要。为了满足和提高 v2x 通信的 qos，可重构智能表面 (ris) 已成为实现高频谱和能量效率的新兴技术 。 ris 是无源阵列结构，能够以低功耗几乎连续地或离散地调整表面上每个反射元件的相位。特别是，ris 旨在将来自 bs 的信号反射到特定的接收器，以增强接收到的信号功率，或抑制干扰以确保安全或隐私 。 ris 可以很容易地部署在现有的基础设施（例如建筑物的立面）上，从而降低运营商的费用和安装复杂性 。与配备低能效射频 (rf) 链和功率放大器的传统有源天线阵列相比，带有无源反射元件的 ris 具有成本效益和能源效率。因此，这些特性支持 ris 的开发和部署，作为优化无线通信系统的有希望的推动者。

参考文献：

2. 研究内容和问题

基本内容：在掌握车联网及可重构智能表面技术基础上，运用Matlab对基于可重构智能表面技术的车联网传输系统进行仿真。分析的系统中断概率，在此基础上研究优化可重构智能表面技术的参数以提高系统性能，并通过仿真进行验证。

难题：如何分析可重构智能表面技术在车联网中中断性能。

3. 设计方案和技术路线

研究方法：在掌握车联网及可重构智能表面技术基础上，运用matlab对基于可重构智能表面技术的车联网传输系统进行仿真。分析的系统中断概率，在此基础上研究优化可重构智能表面技术的参数以提高系统性能，并通过仿真进行验证。

技术路线：

1、了解无线信道衰落的特点，无线中继技术的产生背景、基本概念。掌握中继信号处理的基本方法。

4. 研究的条件和基础

已学习和掌握了通信原理，信号处理等方面的相关课程，对数字通信技术和Matlab编程的知识有了一定的了解的基础，并有相关的文献资料，具备完成该课题的基本条件。