• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    可重構全息超表面輔助衛(wèi)星通信關鍵技術

    2022-11-07 06:28:38胡馨元鄧若琪邸博雅張泓亮宋令陽
    電信科學 2022年10期

    胡馨元,鄧若琪,邸博雅,張泓亮,宋令陽,2

    專題:6G無線傳輸技術

    可重構全息超表面輔助衛(wèi)星通信關鍵技術

    胡馨元1,鄧若琪1,邸博雅1,張泓亮1,宋令陽1,2

    (1. 北京大學電子學院,北京 100871;2. 鵬程實驗室,廣東 深圳 518055)

    超密集低地球軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)絡能彌補傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡頻譜資源稀缺、覆蓋范圍有限的不足,有潛力提供全球大規(guī)模接入的高速率服務。由于衛(wèi)星的高速移動性,衛(wèi)星通信對天線性能,如波束控制能力和天線增益等,也提出了更為嚴苛的要求。因此,對一種新型的超材料天線——可重構全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)輔助衛(wèi)星通信展開了研究。RHS采用全息原理對超材料單元進行電控,從而實現(xiàn)波束成形?;赗HS的硬件結構和全息工作原理,提出了一種RHS輔助多衛(wèi)星通信方案,該方案同時考慮衛(wèi)星跟蹤和數(shù)據(jù)傳輸。同時,設計了全息波束成形優(yōu)化算法以最大化和速率。仿真結果驗證了所提方案的有效性并表明了相較于傳統(tǒng)相控陣天線,RHS提供了一種成本效益更高的衛(wèi)星通信支持方式。

    可重構全息超表面;全息波束成形;低軌衛(wèi)星通信

    0 引言

    近年來,地面通信網(wǎng)絡由于其頻譜資源稀缺和覆蓋范圍有限,難以滿足由大量移動設備和應用程序帶來的爆炸式數(shù)據(jù)傳輸需求[1]。為了彌補傳統(tǒng)地面通信網(wǎng)絡的不足,新興的低地球軌道(low earth orbit,LEO)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡具有頻帶寬、覆蓋面廣等一系列優(yōu)勢,有望為地面用戶提供高速率數(shù)據(jù)服務并且實現(xiàn)全球大規(guī)模網(wǎng)絡接入[2]。由于衛(wèi)星的高移動性和由通信距離長帶來的嚴重路徑損耗,LEO衛(wèi)星網(wǎng)絡對傳輸性能提出了更為嚴苛的要求,例如,要求天線具有更精準的波束控制能力應對衛(wèi)星的高移動性,同時還要求天線具有更高的增益對高路損進行補償?shù)?。面對LEO衛(wèi)星網(wǎng)絡對天線性能和傳輸性能的高要求,傳統(tǒng)天線技術難以通過進一步擴大天線規(guī)模來提升數(shù)據(jù)傳輸速率,從而滿足爆炸式的數(shù)據(jù)需求。這是因為傳統(tǒng)服務于衛(wèi)星通信的天線大多為碟形天線或相控陣天線,這兩種天線都依賴于笨重的機械器材或者昂貴的硬件組件進行波束調(diào)控。因此,傳統(tǒng)天線的質(zhì)量和硬件成本都會成為天線規(guī)模進一步擴大以提供更高數(shù)據(jù)速率服務的阻礙[3]。

    為了克服傳統(tǒng)天線的上述局限性,一種新的傳輸范式——全息多輸入多輸出(holographic multiple input multiple output,HMIMO)被提出。具體而言,在HMIMO中,大量小型且廉價的天線或可重構元件緊湊集成在天線面板上,從而以低成本實現(xiàn)高方向性天線增益[4-5],為支持衛(wèi)星通信提供了一種有前景的解決方案。作為一種具有代表性的超材料天線,可重構全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)由排布緊湊的亞波長超材料單元組成,信號可以在準連續(xù)孔徑的超表面上進行傳輸,因此,RHS為實現(xiàn)HMIMO提供了一種切實可行的方法[6]。RHS的緊湊結構也使其可以方便地集成在地面終端,從而作為收發(fā)天線支持衛(wèi)星通信。具體而言,在RHS中,饋源與超表面緊密集成,饋源產(chǎn)生的電磁波(也被稱作參考波)沿著超表面?zhèn)鞑ゲ⑶抑鹨患钶椛鋯卧猍7]。RHS的獨特之處在于它可以根據(jù)全息干涉原理在超表面上構建全息圖案,基于該全息圖案,超材料輻射單元可通過電控的方式控制電磁波的輻射幅度,以生成所需的定向波束。上述波束成形方法也被稱為全息波束成形[8]。在衛(wèi)星通信中,RHS集成在地面終端處,通過全息波束成形生成定向波束,與多顆低軌衛(wèi)星通信。

    RHS作為一種新型的超材料天線,現(xiàn)有對RHS的初期研究主要集中在天線硬件結構設計[9]以及提高天線定向增益的軟件控制設計[10]兩個方面。文獻[9]提出了可用于制作RHS的超材料單元,該單元可通過控制二極管開關狀態(tài)來控制單元輻射幅值。文獻[10]提出了一種用于RHS的自適應波束控制器,以消除旁瓣并提高方向性增益。正是因為RHS獨特的工作原理和超薄結構,RHS也引起了工業(yè)界的廣泛關注,孵化出了各種應用。例如Pivotal Commware公司開發(fā)了1~70 GHz的商用定制RHS系統(tǒng),將全息波束成形技術用于擴展地面通信的覆蓋范圍,構建智能中繼器生態(tài)系統(tǒng)[11]。但大多數(shù)現(xiàn)有工作僅證明了RHS在靜態(tài)地面通信場景中有生成給定目標方向波束的能力,這不能保證RHS在具有高動態(tài)性的衛(wèi)星網(wǎng)絡中能提供良好的服務質(zhì)量。并且,在衛(wèi)星通信中以視距(line of sight,LOS)為主的信道與地面通信方案中的信道有所不同,需要新的全息波束成形方案[12]。

    為了支持配備RHS的地面用戶終端與多顆衛(wèi)星的高數(shù)據(jù)速率通信,本文考慮了RHS輔助LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng),并探索了RHS輔助多顆衛(wèi)星通信的可能性。這是一項有挑戰(zhàn)性的工作,原因有如下兩點。第一,全息波束成形方案與衛(wèi)星的位置密切相關,因此,需要設計一種高效的衛(wèi)星追蹤方案來應對LEO衛(wèi)星的移動性,從而避免頻繁的衛(wèi)星定位;第二,傳統(tǒng)的基于相位控制的模擬波束成形算法無法直接應用于基于幅度控制的全息波束成形優(yōu)化中,因此,需要設計一種全新的基于幅度控制的全息波束成形優(yōu)化算法。面對上述挑戰(zhàn),本文考慮了一種RHS輔助LEO衛(wèi)星上行通信系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中,配備RHS的地面終端上傳用戶數(shù)據(jù)至多顆LEO衛(wèi)星進行通信。本文提出了一種包含衛(wèi)星追蹤和全息波束成形優(yōu)化的RHS輔助多衛(wèi)星通信方案。在衛(wèi)星追蹤方案中,利用衛(wèi)星的軌道運動規(guī)律可以預測衛(wèi)星位置,有效避免頻繁的衛(wèi)星定位,便于支持衛(wèi)星的連續(xù)通信。同時,提出了一種最大化和速率的全息波束成形優(yōu)化算法。仿真結果驗證了該算法的有效性,同時表明了相較于傳統(tǒng)的相控陣天線,RHS提供了一種成本效益更高的方式來支持衛(wèi)星通信。進一步地,本文還探討了RHS輔助衛(wèi)星通信中未來可能的發(fā)展方向。

    1 可重構全息超表面基本介紹

    1.1 硬件結構

    RHS是一種特殊的漏波天線,由饋源和大量密集的亞波長超材料輻射單元組成,RHS硬件結構如圖1所示。饋源連接到RHS表面邊緣或嵌入RHS底部,向RHS注入攜帶發(fā)射信號的電磁波(也被稱為參考波)。在參考波攜帶信號沿RHS表面各輻射單元傳播的過程中,超材料輻射單元受到參考波激勵,將參考波轉化為漏波(也被稱為目標波),從而將信號發(fā)射至自由空間,傳遞至接收機處。超材料輻射單元由人造復合材料制成,各單元的電磁響應可獨立控制。具體而言,各單元可通過獨立設置的偏置電壓,改變可調(diào)節(jié)材料的狀態(tài),實現(xiàn)單元表面電流分布控制,從而影響各單元的輻射電磁波的幅值。最終,各單元輻射的漏波疊加產(chǎn)生發(fā)送至各衛(wèi)星的目標波束[13]。

    圖1 RHS硬件結構

    值得關注的是,隨著超表面技術的不斷發(fā)展,另一種可用于無線通信增強技術的可重構智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)受到了廣泛關注[14]。RIS也是一種超薄可重構表面,具有多個電磁特性可控的超材料單元。RIS可以反射入射信號并通過控制反射電磁波的相位產(chǎn)生指向接收器的定向波束。盡管RHS和RIS均能實現(xiàn)波束成形,但它們在以下3個方面有所不同。

    ●物理結構:由于RIS的反射特性,RIS的射頻前端位于超表面的外側,與發(fā)射器之間需要額外的鏈路連接。相反,RHS的饋源可以集成在印制電路板(printed-circuit board,PCB)中,RHS可直接作為發(fā)射/接收天線集成在收發(fā)器上,無須外置鏈路。因此RHS的硬件結構相比RIS具有更高的集成度。

    ●電磁響應機制:RIS作為反射天線,采用并行饋電的方法使所有輻射單元同步受到入射信號激勵,產(chǎn)生響應;RHS采用串行饋電的方式,饋源入射的參考波在RHS表面?zhèn)鞑?,逐個激勵輻射單元,向自由空間輻射能量。

    ●應用場景:由于硬件結構和電磁響應的不同,RHS和RIS分別適用于不同的場景。RIS的典型應用是作為無源中繼,例如,部署在小區(qū)邊緣,用于擴大小區(qū)覆蓋范圍和提高小區(qū)邊緣用戶的性能。由于RHS具有高度集成和超薄結構,其更可能作為集成的發(fā)射/接收天線安裝在可移動平臺上,例如RHS更適合在衛(wèi)星通行系統(tǒng)中提供高吞吐量連接服務。同時,RHS還可以與雷達的收發(fā)器集成,用于定位或成像。

    1.2 全息波束成形原理

    通過把目標波束方向映射為全息圖案實現(xiàn)全息波束成形,其中全息圖案是根據(jù)全息干涉原理記錄的攜帶傳輸信號的參考波與目標波束之間的干涉信息[15]。利用全息圖案,RHS可以控制各個輻射單元輻射漏波的幅度,生成目標方向的波束。下面進一步闡述全息波束成形原理。

    2 RHS輔助衛(wèi)星通信系統(tǒng)

    本節(jié)首先描述衛(wèi)星通信場景,總體概況包含衛(wèi)星追蹤和數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞HS輔助多衛(wèi)星通信方案。緊接著,詳細介紹衛(wèi)星追蹤方案、衛(wèi)星通信傳輸模型和全息波束成形矩陣。根據(jù)衛(wèi)星通信中信號傳輸?shù)慕#岢隽薘HS輔助通信系統(tǒng)中最大化和速率的優(yōu)化算法。結合衛(wèi)星追蹤與和速率最大化算法,RHS輔助多衛(wèi)星通信方案可以實現(xiàn)穩(wěn)定高效的衛(wèi)星通信。

    2.1 RHS輔助衛(wèi)星通信場景及多衛(wèi)星通信方案

    圖2 RHS輔助多衛(wèi)星通信系統(tǒng)

    圖3 LEO衛(wèi)星運動軌跡

    2.2 衛(wèi)星追蹤方案

    衛(wèi)星追蹤方案的主要思想是利用衛(wèi)星位置隨時間的變化規(guī)律確定衛(wèi)星的方位,從而避免頻繁的衛(wèi)星定位。

    2.3 衛(wèi)星通信傳輸模型

    圖4 基于RHS的信號傳輸模型

    2.4 全息波束成形矩陣

    2.5 衛(wèi)星系統(tǒng)和速率最大化算法

    因此,和速率最大化問題(式(9))等價于:

    圖5 RHS輔助地面衛(wèi)星通信和速率隨RHS單元數(shù)的變化

    3 RHS輔助衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能分析

    本節(jié)通過對比RHS輔助衛(wèi)星通信系統(tǒng)和傳統(tǒng)相控陣輔助衛(wèi)星系統(tǒng)的和速率、功耗和制作成本,評估RHS的性能表現(xiàn)。

    由于亞波長大小的天線制作困難以及緊密間隔天線之間會相互耦合,相控陣的天線距離通常為半波長。這限制了可以部署在給定尺寸的天線陣列中天線單元的數(shù)量,從而導致天線增益不足。RHS作為一種超材料天線,其獨特的單元結構使得相鄰RHS單元之間的間距可以小于1/5波長。因此同等面積下,RHS包含的單元數(shù)至少是相控陣單元數(shù)的6.25倍,具有更精準的波束成形潛力。

    除此之外,RHS還有功耗低和硬件成本低兩大優(yōu)勢。大型傳統(tǒng)相控陣的制作需要高價電子元件,如移相器等[23],但制作RHS所需的所有組件(如二極管、PCB和直流控制電路)都是大批量商用現(xiàn)成零件,因此RHS的總體制造和硬件成本較低。具體而言,相控陣的硬件成本通常是具有相同單元數(shù)量的RHS的硬件成本的2~10倍[11]。同時,相較于相控陣,RHS內(nèi)部不依賴于有源放大器和復雜的移相電路[24],只需要簡單的直流偏置電路即可實現(xiàn)波束調(diào)控,具有功耗低的優(yōu)勢。RHS功耗低與硬件成本低的優(yōu)勢會隨著天線尺寸的增大而變得明顯。相控陣多天線系統(tǒng)受到制作成本約束和功耗約束,難以實現(xiàn)超大規(guī)模天線系統(tǒng)的部署。RHS可利用功耗低與硬件成本低的優(yōu)勢,突破傳統(tǒng)相控陣面臨的瓶頸,進一步提升數(shù)據(jù)速率,在未來的6G網(wǎng)絡中更具發(fā)展前景。

    通過MATLAB仿真,可以直觀地看出RHS由硬件成本低帶來的優(yōu)勢。MATLAB仿真參數(shù)設置與第2.3節(jié)相同,設置相控陣每個單元的硬件成本是RHS的4倍。定義成本效率為系統(tǒng)和速率與硬件成本的比值。成本效率與單元數(shù)量之間的關系如圖6所示。從圖6可以清晰地發(fā)現(xiàn),無論是單衛(wèi)星場景還是多衛(wèi)星場景,RHS的單位成本可實現(xiàn)的和速率超過了相控陣單位成本可實現(xiàn)的和速率[25]。

    圖6 成本效率與單元數(shù)量之間的關系

    4 RHS未來研究方向

    由于RHS擁有輕薄、硬件成本低、功耗低等一系列優(yōu)勢,RHS在各類通信場景中具有極大的發(fā)展?jié)摿蛻脙r值,這同時為RHS的關鍵技術研發(fā)帶來了一系列挑戰(zhàn)。

    4.1 關鍵技術

    作為通信系統(tǒng)中的集成天線,RHS需要滿足高輻射效率和高天線增益的要求,這對RHS的尺寸設計和單元間距設計提出了挑戰(zhàn)。在設計RHS輔助通信系統(tǒng)的傳輸方案時,也需要考慮信道估計、資源管理等問題。

    ●RHS尺寸設計:盡管隨著RHS尺寸的增大,RHS具有更高的天線增益,可以實現(xiàn)更高的和速率,但天線尺寸變大也會提高控制電路設計復雜度。并且隨著RHS尺寸的增大,參考波的能量隨傳播距離的增加逐步下降。當RHS尺寸過大時,參考波傳播到RHS邊緣時能量變?nèi)?,這導致RHS邊緣的輻射元件冗余。因此RHS的尺寸設計需要兼顧系統(tǒng)性能、制作難度及成本,綜合考慮各單元的輻射效率與電磁波介質(zhì)中的傳播衰減,避免輻射單元冗余。

    ●RHS單元間距設計:理論上,具有較小單元間距的RHS可以生成更窄、更精確的定向波束。但在實際工程中,單元之間的耦合效應會隨間距變小而變得更強。這會影響RHS單元原有的輻射特性,從而影響通信性能。因此,RHS單元間距與耦合效應之間需要更準確的建模,并且單元間距帶來的耦合效應對全息波出成形方案的影響也不能忽視。

    ●信道估計:因為RHS包含許多密集的輻射單元,所以基于導頻訓練和信道信息反饋的信道估計會產(chǎn)生巨大的開銷。為了減少導頻訓練開銷并實現(xiàn)快速準確的信道估計,需要設計與RHS輔助傳輸?shù)男诺捞匦韵嘟Y合的導頻波束模式,實現(xiàn)快速準確的信道估計。

    ●資源管理:在RHS輔助通信中有眾多資源,如制作成本、發(fā)射功率、信道等??朔兞恐g的耦合,聯(lián)合優(yōu)化全息圖案、發(fā)射功率、信道等有限的資源,設計合理的數(shù)據(jù)傳輸方案可實現(xiàn)RHS輔助通信性能指標最優(yōu)。

    4.2 應用場景

    RHS不僅可以應用于本文主要討論的LEO衛(wèi)星通信,還適用于許多其他場景。下面將寬帶通信和室內(nèi)通信作為典型應用場景進行介紹。

    ●寬帶通信:正交頻分復用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)頻譜效率高,是寬帶通信中的主要技術。但當OFDM用于高頻系統(tǒng)時,處于載波頻率的波束會遇到嚴重的波束分裂問題,從而降低數(shù)據(jù)速率。不同于使用昂貴延遲移相器的傳統(tǒng)波束分裂抑制方法,RHS可利用全息波束成形抑制波束分裂[26]。具體來說,RHS可以通過參考波在不同子信道上傳播,自然地將頻率相關分量引入全息波束成形矩陣,因此,通過優(yōu)化各波束方向?qū)D案的疊加系數(shù)可以有效消除由波束分裂引起的旁瓣,從而提升OFDM通信系統(tǒng)的性能。

    ●室內(nèi)通信:得益于緊湊結構和體積小的優(yōu)勢,RHS可以部署在室內(nèi)小型基站處,實現(xiàn)RHS輔助室內(nèi)通信。在室內(nèi)場景中,通過聯(lián)合優(yōu)化基于RHS的波束成形方案和位置估計函數(shù),能夠精準確定移動用戶的位置。根據(jù)準確的用戶位置,可設計指向不同用戶的窄波束來降低多用戶之間的干擾。同時,通過聯(lián)合優(yōu)化RHS的部署位置和全息波束成形方案,可以達到擴大室內(nèi)通信覆蓋范圍并提高用戶的服務質(zhì)量的目的。

    5 結束語

    本文考慮了可應用于未來6G通信網(wǎng)絡的RHS。RHS可通過全息原理實現(xiàn)精準的波束控制,集成在地面用戶終端上用于衛(wèi)星通信。本文介紹了RHS的硬件結構及其基本工作原理,同時,研究了RHS輔助衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的關鍵技術,即基于衛(wèi)星位置隨時間變化規(guī)律的衛(wèi)星追蹤技術與最大化和速率的全息波束成形優(yōu)化算法。仿真結果驗證了算法的有效性,同時表明,相較于傳統(tǒng)的相控陣天線,RHS提供了一種成本效益更高的方式來支持衛(wèi)星通信。除此之外,本文還圍繞RHS的未來應用方向,比如RHS輔助下的寬帶通信和室內(nèi)通信,以及相應的關鍵技術進行了探討。

    [1] ANDREWS J G, BUZZI S, CHOI W, et al. What will 5G be? [J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2014, 32(6): 1065-1082.

    [2] DI B Y, SONG L Y, LI Y H, et al. Ultra-dense LEO: integration of satellite access networks into 5G and beyond[J]. IEEE Wireless Communications, 2019, 26(2): 62-69.

    [3] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. Ultra-dense LEO satellite constellations: how many LEO satellites do we need? [J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2021, 20(8): 4843-4857.

    [4] PIZZO A, MARZETTA T L, SANGUINETTI L. Spatially-stationary model for holographic MIMO small-scale fading[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2020, 38(9): 1964-1979.

    [5] WAN Z W, GAO Z, GAO F F, et al. Terahertz massive MIMO with holographic reconfigurable intelligent surfaces[J]. IEEE Transactions on Communications, 2021, 69(7): 4732-4750.

    [6] BADAWE M E, ALMONEEF T S, RAMAHI O M. A true metasurface antenna[J]. Scientific Reports, 2016, 6: 19268.

    [7] HWANG R B. Binary meta-hologram for a reconfigurable holographic metamaterial antenna[J]. Scientific Reports, 2020, 10: 8586.

    [8] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. Reconfigurable holographic surface: holographic beamforming for metasurface-aided wireless communications[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70(6): 6255-6259.

    [9] SLEASMAN T, IMANI M F, XU W R, et al. Waveguide-fed tunable metamaterial element for dynamic apertures[J]. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2016, 15: 606-609.

    [10] JOHNSON M C, BRUNTON S L, KUNDTZ N B, et al. Extremum-seeking control of the beam pattern of a reconfigurable holographic metamaterial antenna[J]. Journal of the Optical Society of America A, Optics, Image Science, and Vision, 2016, 33(1): 59-68.

    [11] Pivotal Commware. Holographic beamforming and phased arrays[EB]. 2019.

    [12] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. Holographic MIMO for LEO satellite communications aided by reconfigurable holographic surfaces[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2022, 40(10): 3071-3085.

    [13] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. Reconfigurable holographic surfaces for future wireless communications[J]. IEEE Wireless Communications, 2021, 28(6): 126-131.

    [14] DI B Y, ZHANG H L, SONG L Y, et al. Hybrid beamforming for reconfigurable intelligent surface based multi-user communications: achievable rates with limited discrete phase shifts[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2020, 38(8): 1809-1822.

    [15] ZHANG H B, ZHANG H L, DI B Y, et al. Holographic integrated sensing and communication[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2022, 40(7): 2114-2130.

    [16] HU X Y, DENG R Q, DI B Y, et al. Holographic beamforming for ultra massive MIMO with limited radiation amplitudes: how many quantized bits do we need? [J]. IEEE Communications Letters, 2022, 26(6): 1403-1407.

    [17] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. Reconfigurable holographic surface-enabled multi-user wireless communications: amplitude-controlled holographic beamforming[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2022, 21(8): 6003-6017.

    [18] DENG R Q, DI B Y, ZHANG H L, et al. HDMA: holographic-pattern division multiple access[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2022, 40(4): 1317-1332.

    [19] SIDIBEH K, VLADIMIROVA T. Wireless communication in LEO satellite formations[C]//Proceedings of 2008 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems. Piscataway: IEEE Press, : 255-262.

    [20] GAO X Y, DAI L L, ZHANG Y, et al. Fast channel tracking for terahertz beamspace massive MIMO systems[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2017, 66(7): 5689-5696.

    [21] SHEN K M, YU W. Load and interference aware joint cell association and user scheduling in uplink cellular networks[C]// Proceedings of 2016 IEEE 17th International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications. Piscataway: IEEE Press, 2016: 1-5.

    [22] 3GPP. 3rd generation partnership project; study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz (release 16): TR 38.901 V16.1.0[S]. 2020.

    [23] ZHELUDEV N I. Applied physics. The road ahead for metamaterials[J]. Science, 2010, 328(5978): 582-583.

    [24] ZHELUDEV N I, KIVSHAR Y S. From metamaterials to metadevices[J]. Nature Materials, 2012, 11(11): 917-924.

    [25] SOHRABI F, YU W. Hybrid digital and analog beamforming design for large-scale antenna arrays[J]. IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, 2016, 10(3): 501-513.

    [26] DI B Y. Reconfigurable holographic metasurface aided wideband OFDM communications against beam squint[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70(5): 5099-5103.

    Key technologies of satellite communications aided by reconfigurable holographic surfaces

    HU Xinyuan1, DENG Ruoqi1, DI Boya1, ZHANG Hongliang1, SONG Lingyang1,2

    1. School of Electronics, Peking University, Beijing 100871, China 2. Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China

    Ultra-dense low earth orbit (LEO) satellite communication networks can overcome the scarcity of spectrum resources and the limited coverage of traditional terrestrial networks, and thus have the potential to provide high data rate services and global massive connectivity for terrestrial users. However, due to the high mobility of the satellites, LEO satellite networks put more stringent requirements on antenna technologies in terms of accurate beam steering and high antenna gain. Reconfigurable holographic surface (RHS), as a new type of metamaterial antenna, is investigated to assist LEO satellite communications. The RHS can electronically control the metamaterial units by leveraging the holographic principle to generate desired directional beams. Based on the hardware structure and holographic working principle of RHS, an RHS-assisted multi-satellite communication scheme was proposed, which considered both the LEO satellite tracking scheme and the data transmission scheme. A holographic beamforming optimization algorithm was also designed to maximize the sum rate. Simulation results verify the effectiveness of the proposed scheme and demonstrat that the RHS provids a more cost-effective way to support satellite communications than the conventional phased array antennas.

    reconfigurable holographic surface, holographic beamforming, LEO satellite communication

    TP393

    A

    10.11959/j.issn.1000–0801.2022273

    2022?08?22;

    2022?10?11

    宋令陽,lingyang.song@pku.edu.cn

    國家重點研發(fā)計劃項目(No.2020YFB1804800);國家自然科學基金資助項目(No.62271012,No.6194110);北京市自然科學基金資助項目(No.L212027,No.4222005)

    The National Key Research and Development Program of China (No.2020YFB1804800), The National Natural Science Foundation of China (No.62271012, No.6194110), Beijing Natural Science Foundation (No.L212027, No.4222005)

    胡馨元(2000? ),女,北京大學電子學院博士生,主要研究方向為可重構全息超表面。

    鄧若琪(1997? ),女,北京大學電子學院博士生,主要研究方向為可重構全息超表面及衛(wèi)星網(wǎng)絡等。

    邸博雅(1992? ),女,博士,北京大學電子學院助理教授,主要研究方向為無線通信、邊緣計算、車載網(wǎng)絡、智能反射面和非正交多址接入等。

    張泓亮(1992? ),男,博士,北京大學電子學院助理教授,主要研究方向為可重構智能表面、空中接入網(wǎng)絡、優(yōu)化理論和博弈論等。

    宋令陽(1979? ),男,博士,北京大學電子學院教授,主要研究方向為無線通信和網(wǎng)絡、MIMO、OFDMA以及信號處理和機器學習等。

    国产黄片视频在线免费观看| 国产免费男女视频| 国产一级毛片七仙女欲春2| 看非洲黑人一级黄片| 九九久久精品国产亚洲av麻豆| 国产精品三级大全| 丝袜美腿在线中文| 亚洲一区高清亚洲精品| 久久99热6这里只有精品| 国产美女午夜福利| 国产三级中文精品| 美女脱内裤让男人舔精品视频| 国产午夜福利久久久久久| 身体一侧抽搐| 亚洲精品乱码久久久久久按摩| 中文天堂在线官网| 蜜臀久久99精品久久宅男| 美女国产视频在线观看| 爱豆传媒免费全集在线观看| 在线免费观看的www视频| 乱人视频在线观看| 国产高清国产精品国产三级 | 在线观看66精品国产| 午夜福利高清视频| 久久精品夜夜夜夜夜久久蜜豆| 日本猛色少妇xxxxx猛交久久| 女人十人毛片免费观看3o分钟| 成人性生交大片免费视频hd| 国产亚洲一区二区精品| 级片在线观看| www.色视频.com| 久久草成人影院| 亚洲一级一片aⅴ在线观看| 午夜精品在线福利| 国产又黄又爽又无遮挡在线| av视频在线观看入口| 丰满乱子伦码专区| 亚洲丝袜综合中文字幕| 久久人妻av系列| 高清在线视频一区二区三区 | 小蜜桃在线观看免费完整版高清| 久久精品国产鲁丝片午夜精品| 国产高清三级在线| 久久久久久久国产电影| 中文字幕人妻熟人妻熟丝袜美| 亚洲图色成人| 亚洲人成网站在线播| 国产视频内射| 最近2019中文字幕mv第一页| 亚洲欧美精品综合久久99| 麻豆乱淫一区二区| 三级国产精品片| 99久久成人亚洲精品观看| 免费人成在线观看视频色| 国产伦一二天堂av在线观看| 国产精品永久免费网站| 欧美一级a爱片免费观看看| 九草在线视频观看| 国内揄拍国产精品人妻在线| 美女内射精品一级片tv| 天堂影院成人在线观看| av福利片在线观看| 七月丁香在线播放| 亚洲欧美清纯卡通| 最近最新中文字幕大全电影3| 一个人看视频在线观看www免费| 天天躁夜夜躁狠狠久久av| 99久久中文字幕三级久久日本| 国产黄色小视频在线观看| 午夜激情福利司机影院| 亚洲国产日韩欧美精品在线观看| 日本与韩国留学比较| 丰满乱子伦码专区| 免费看av在线观看网站| kizo精华| 91av网一区二区| 日韩成人av中文字幕在线观看| a级毛色黄片| 97超碰精品成人国产| 日韩av在线免费看完整版不卡| 少妇的逼好多水| 久久久色成人| kizo精华| 免费播放大片免费观看视频在线观看 | 日韩三级伦理在线观看| 国产精品美女特级片免费视频播放器| 欧美日本视频| 男人舔女人下体高潮全视频| 美女cb高潮喷水在线观看| 久久久久久久亚洲中文字幕| 久久久亚洲精品成人影院| 国产一区二区在线av高清观看| 亚洲国产色片| 亚洲成av人片在线播放无| 日日啪夜夜撸| 色播亚洲综合网| 亚洲人成网站在线播| 夫妻性生交免费视频一级片| 中文精品一卡2卡3卡4更新| 1024手机看黄色片| 亚洲性久久影院| 欧美又色又爽又黄视频| 亚洲欧美日韩卡通动漫| 老女人水多毛片| 精品熟女少妇av免费看| 久久精品综合一区二区三区| 热99re8久久精品国产| 亚洲人成网站高清观看| 欧美成人精品欧美一级黄| 久久久久国产网址| 美女大奶头视频| 成人特级av手机在线观看| 午夜精品在线福利| 可以在线观看毛片的网站| .国产精品久久| 日本与韩国留学比较| 亚洲av成人av| 日韩亚洲欧美综合| 国产激情偷乱视频一区二区| 国产精品综合久久久久久久免费| 国产一区二区亚洲精品在线观看| 能在线免费观看的黄片| 建设人人有责人人尽责人人享有的 | 69人妻影院| 熟女人妻精品中文字幕| 久久这里有精品视频免费| 亚洲第一区二区三区不卡| 久久精品夜夜夜夜夜久久蜜豆| 欧美性猛交╳xxx乱大交人| 99热6这里只有精品| 国产精品伦人一区二区| 麻豆成人av视频| av免费观看日本| 国产高清国产精品国产三级 | 国产毛片a区久久久久| 亚洲精品亚洲一区二区| 国产不卡一卡二| 亚洲av一区综合| 男人和女人高潮做爰伦理| 欧美高清性xxxxhd video| 欧美日韩国产亚洲二区| 国产真实伦视频高清在线观看| 欧美一区二区国产精品久久精品| 中文字幕精品亚洲无线码一区| 亚洲人成网站高清观看| 欧美精品一区二区大全| 久久婷婷人人爽人人干人人爱| 91精品伊人久久大香线蕉| 欧美成人免费av一区二区三区| 中文资源天堂在线| 亚洲成人精品中文字幕电影| 亚洲av一区综合| 在线免费观看不下载黄p国产| 亚洲三级黄色毛片| 日韩人妻高清精品专区| 美女黄网站色视频| 三级国产精品片| 国产亚洲精品av在线| 国产爱豆传媒在线观看| 综合色av麻豆| 国产69精品久久久久777片| 中国美白少妇内射xxxbb| 国产极品天堂在线| 偷拍熟女少妇极品色| 成人亚洲精品av一区二区| 少妇熟女aⅴ在线视频| 亚洲欧美精品专区久久| 少妇裸体淫交视频免费看高清| 韩国av在线不卡| 国产伦精品一区二区三区四那| 我的老师免费观看完整版| 亚洲国产欧美在线一区| 国产麻豆成人av免费视频| 联通29元200g的流量卡| 欧美bdsm另类| 性插视频无遮挡在线免费观看| 九九爱精品视频在线观看| 大香蕉久久网| 高清午夜精品一区二区三区| 日日撸夜夜添| 精品一区二区三区视频在线| av在线老鸭窝| 永久免费av网站大全| 丰满人妻一区二区三区视频av| 国内精品宾馆在线| 国产精品人妻久久久久久| 国产三级中文精品| 国产精品爽爽va在线观看网站| 日韩 亚洲 欧美在线| 赤兔流量卡办理| 久久久久久九九精品二区国产| 色哟哟·www| 日韩 亚洲 欧美在线| av在线老鸭窝| 最新中文字幕久久久久| 性插视频无遮挡在线免费观看| 国产在视频线在精品| 国产熟女欧美一区二区| 色综合站精品国产| 免费看日本二区| 久久久久久久久久成人| 国产成人精品婷婷| 亚洲成人久久爱视频| 一级毛片aaaaaa免费看小| 中文天堂在线官网| 我要搜黄色片| 高清毛片免费看| 亚洲第一区二区三区不卡| 天堂√8在线中文| 亚洲国产成人一精品久久久| 中文亚洲av片在线观看爽| 亚洲自偷自拍三级| 秋霞在线观看毛片| 国产成人精品一,二区| 我的老师免费观看完整版| 一级毛片电影观看 | 精品国内亚洲2022精品成人| 亚洲精品日韩在线中文字幕| 免费搜索国产男女视频| 国产色爽女视频免费观看| 国产av在哪里看| 在线观看美女被高潮喷水网站| 欧美极品一区二区三区四区| 国产熟女欧美一区二区| 舔av片在线| 成人二区视频| 久久精品91蜜桃| 美女xxoo啪啪120秒动态图| 国产单亲对白刺激| 久久久久久久久久成人| 男女国产视频网站| 一级av片app| 大香蕉久久网| 长腿黑丝高跟| 91精品国产九色| 大香蕉久久网| 国产精品女同一区二区软件| 午夜精品国产一区二区电影 | 国产高清有码在线观看视频| 欧美另类亚洲清纯唯美| 国产成人精品久久久久久| 精品久久国产蜜桃| 亚洲国产精品久久男人天堂| 亚洲自拍偷在线| 岛国在线免费视频观看| 国产大屁股一区二区在线视频| 精品一区二区三区人妻视频| 久久综合国产亚洲精品| 男女那种视频在线观看| 搡女人真爽免费视频火全软件| 午夜福利视频1000在线观看| 久久久欧美国产精品| 哪个播放器可以免费观看大片| 国产成人a∨麻豆精品| 国产免费又黄又爽又色| 中文天堂在线官网| 国产精品嫩草影院av在线观看| 亚洲av中文字字幕乱码综合| 草草在线视频免费看| 午夜精品在线福利| 国产伦理片在线播放av一区| 久久精品国产自在天天线| 春色校园在线视频观看| 尾随美女入室| 国产成人91sexporn| 亚洲国产色片| 成年版毛片免费区| 狂野欧美激情性xxxx在线观看| 别揉我奶头 嗯啊视频| 国产极品精品免费视频能看的| 国产av不卡久久| 人妻系列 视频| 大香蕉久久网| 亚洲国产欧美人成| 中文字幕亚洲精品专区| 久久国产乱子免费精品| 国产 一区 欧美 日韩| 永久免费av网站大全| av国产久精品久网站免费入址| 亚洲在线观看片| 国产av在哪里看| 99久久无色码亚洲精品果冻| 熟妇人妻久久中文字幕3abv| 美女国产视频在线观看| 少妇人妻精品综合一区二区| 老司机影院毛片| 变态另类丝袜制服| 久久久国产成人精品二区| 久久久久免费精品人妻一区二区| 午夜福利在线在线| 97热精品久久久久久| 免费一级毛片在线播放高清视频| 亚洲欧洲国产日韩| 性色avwww在线观看| 亚洲欧美日韩东京热| 在线免费观看的www视频| 午夜激情欧美在线| 国产精品久久久久久久电影| or卡值多少钱| 观看免费一级毛片| 国产精品国产三级国产av玫瑰| 99热6这里只有精品| 波野结衣二区三区在线| 乱人视频在线观看| 日本一本二区三区精品| 高清日韩中文字幕在线| 非洲黑人性xxxx精品又粗又长| 亚洲国产精品合色在线| 亚洲国产欧美在线一区| 成年av动漫网址| 国内精品美女久久久久久| 午夜福利在线观看吧| 久久久久久久久中文| 日韩制服骚丝袜av| 欧美丝袜亚洲另类| 久久久久久久久久久免费av| 国产成人精品婷婷| 青春草视频在线免费观看| 黄片wwwwww| 老司机影院成人| 色5月婷婷丁香| 高清日韩中文字幕在线| 一级av片app| 国产精品福利在线免费观看| 精品一区二区三区视频在线| 三级经典国产精品| 欧美一区二区亚洲| 啦啦啦韩国在线观看视频| 最近最新中文字幕免费大全7| 免费在线观看成人毛片| 色网站视频免费| 91久久精品国产一区二区三区| 亚洲国产精品国产精品| 人人妻人人澡欧美一区二区| 精品久久久久久久末码| 在线播放无遮挡| 国产精品,欧美在线| 免费在线观看成人毛片| av在线蜜桃| 国产精品久久久久久av不卡| 少妇的逼水好多| АⅤ资源中文在线天堂| 99久久成人亚洲精品观看| 久久99精品国语久久久| 日韩亚洲欧美综合| 少妇高潮的动态图| 日韩av在线大香蕉| 99久久精品一区二区三区| 亚洲av中文av极速乱| 久久午夜福利片| 亚洲成av人片在线播放无| 亚洲国产精品专区欧美| 别揉我奶头 嗯啊视频| 日本与韩国留学比较| 一本一本综合久久| 亚洲av二区三区四区| 成人漫画全彩无遮挡| 18+在线观看网站| 国产私拍福利视频在线观看| 超碰97精品在线观看| 成人毛片60女人毛片免费| 两个人视频免费观看高清| 看片在线看免费视频| 最新中文字幕久久久久| 亚洲精品乱码久久久v下载方式| 2022亚洲国产成人精品| 男人和女人高潮做爰伦理| 国产白丝娇喘喷水9色精品| 国国产精品蜜臀av免费| 看片在线看免费视频| 国产精品,欧美在线| 亚洲av不卡在线观看| 国产精品综合久久久久久久免费| 毛片女人毛片| 两个人的视频大全免费| 日韩欧美精品免费久久| 国产毛片a区久久久久| 欧美一区二区国产精品久久精品| 啦啦啦观看免费观看视频高清| 亚洲欧美日韩无卡精品| 特大巨黑吊av在线直播| 91午夜精品亚洲一区二区三区| 日韩欧美精品免费久久| 国产精品.久久久| 综合色av麻豆| 国产探花在线观看一区二区| 精品久久国产蜜桃| 国产精品麻豆人妻色哟哟久久 | 色综合亚洲欧美另类图片| 国产美女午夜福利| 国产免费一级a男人的天堂| 丝袜美腿在线中文| 熟女电影av网| 国产高清有码在线观看视频| 久久亚洲国产成人精品v| 亚洲av.av天堂| 久久久久久久国产电影| 亚洲精品成人久久久久久| 久99久视频精品免费| 亚洲精品亚洲一区二区| 国产真实乱freesex| .国产精品久久| 狠狠狠狠99中文字幕| 国产午夜精品一二区理论片| 国产国拍精品亚洲av在线观看| 欧美3d第一页| 看非洲黑人一级黄片| 日韩一区二区三区影片| 亚洲精品自拍成人| 日韩亚洲欧美综合| 神马国产精品三级电影在线观看| 能在线免费观看的黄片| 大话2 男鬼变身卡| 能在线免费看毛片的网站| 少妇熟女aⅴ在线视频| 日韩av在线大香蕉| 内射极品少妇av片p| or卡值多少钱| 日韩欧美在线乱码| 亚洲av男天堂| 美女被艹到高潮喷水动态| 国产成人免费观看mmmm| 九九爱精品视频在线观看| 哪个播放器可以免费观看大片| 99热这里只有精品一区| 国产真实伦视频高清在线观看| 免费在线观看成人毛片| 日日啪夜夜撸| 国产91av在线免费观看| 亚洲精品成人久久久久久| 成年免费大片在线观看| 日韩精品青青久久久久久| 女人被狂操c到高潮| 男女啪啪激烈高潮av片| 国产亚洲av嫩草精品影院| 久久久久久久久久久免费av| 一个人观看的视频www高清免费观看| 看免费成人av毛片| 狠狠狠狠99中文字幕| 高清视频免费观看一区二区 | 亚洲av熟女| 人人妻人人看人人澡| 久久人人爽人人爽人人片va| 亚洲人成网站在线观看播放| 久久久久久国产a免费观看| 欧美高清成人免费视频www| 天堂√8在线中文| 国产成人午夜福利电影在线观看| 国产黄色小视频在线观看| 熟妇人妻久久中文字幕3abv| 青春草亚洲视频在线观看| 中文亚洲av片在线观看爽| 国产精品久久久久久精品电影小说 | 国产高清视频在线观看网站| 成人一区二区视频在线观看| 国产成人精品婷婷| 日韩在线高清观看一区二区三区| 国产视频首页在线观看| 欧美人与善性xxx| 超碰av人人做人人爽久久| 97超碰精品成人国产| 国产视频首页在线观看| 小蜜桃在线观看免费完整版高清| 国产成人福利小说| 欧美激情国产日韩精品一区| 亚洲av一区综合| 免费av不卡在线播放| 六月丁香七月| 久久久久久久久久成人| 日本av手机在线免费观看| 日日摸夜夜添夜夜添av毛片| 美女xxoo啪啪120秒动态图| 97超碰精品成人国产| av视频在线观看入口| 国语自产精品视频在线第100页| 成人午夜高清在线视频| 看十八女毛片水多多多| 国产精品久久久久久av不卡| 日韩欧美 国产精品| 久久久久网色| ponron亚洲| 欧美色视频一区免费| 国产精品久久久久久久电影| 在现免费观看毛片| 国产成人精品久久久久久| 好男人在线观看高清免费视频| 日本黄色视频三级网站网址| 一区二区三区乱码不卡18| 色网站视频免费| 一边摸一边抽搐一进一小说| av.在线天堂| 午夜福利在线观看吧| 你懂的网址亚洲精品在线观看 | 欧美激情久久久久久爽电影| 一夜夜www| 国产探花极品一区二区| 偷拍熟女少妇极品色| 啦啦啦观看免费观看视频高清| 长腿黑丝高跟| 午夜精品一区二区三区免费看| 国产一区二区在线观看日韩| 韩国高清视频一区二区三区| 亚洲成人中文字幕在线播放| 色视频www国产| 日日撸夜夜添| 久久久精品大字幕| 又粗又硬又长又爽又黄的视频| 欧美激情国产日韩精品一区| 久久6这里有精品| 网址你懂的国产日韩在线| 男女视频在线观看网站免费| 久久鲁丝午夜福利片| 天天躁日日操中文字幕| 夫妻性生交免费视频一级片| 亚洲高清免费不卡视频| 亚洲电影在线观看av| 男人和女人高潮做爰伦理| 三级男女做爰猛烈吃奶摸视频| 亚洲国产最新在线播放| 熟妇人妻久久中文字幕3abv| 一二三四中文在线观看免费高清| 99久久九九国产精品国产免费| 亚洲国产精品成人综合色| 国产午夜福利久久久久久| 国产精品嫩草影院av在线观看| 一区二区三区高清视频在线| 久久久久性生活片| 婷婷六月久久综合丁香| 亚洲人成网站高清观看| 国产一区二区亚洲精品在线观看| 亚洲在线观看片| 久久久久久大精品| 亚洲国产日韩欧美精品在线观看| 国产高清视频在线观看网站| 小蜜桃在线观看免费完整版高清| 乱人视频在线观看| 久久精品国产亚洲av涩爱| 2021少妇久久久久久久久久久| 我的老师免费观看完整版| 欧美xxxx性猛交bbbb| 国产精品福利在线免费观看| 久久久久久久亚洲中文字幕| 久久久久久久午夜电影| 欧美一级a爱片免费观看看| 最近中文字幕高清免费大全6| 国产白丝娇喘喷水9色精品| 18禁裸乳无遮挡免费网站照片| 国产午夜福利久久久久久| 国产一级毛片在线| 久久婷婷人人爽人人干人人爱| 国产一区有黄有色的免费视频 | 欧美三级亚洲精品| 日韩亚洲欧美综合| 22中文网久久字幕| 国产乱来视频区| 我的女老师完整版在线观看| 国产成人a区在线观看| 亚洲国产欧美人成| 国产高清不卡午夜福利| 男人和女人高潮做爰伦理| 又粗又爽又猛毛片免费看| 婷婷色av中文字幕| 亚洲国产欧美在线一区| 97超碰精品成人国产| 免费观看性生交大片5| 免费看光身美女| 99久国产av精品国产电影| 91午夜精品亚洲一区二区三区| 男人狂女人下面高潮的视频| 精品久久久久久久久亚洲| 一卡2卡三卡四卡精品乱码亚洲| 变态另类丝袜制服| 免费av不卡在线播放| 99在线视频只有这里精品首页| av国产免费在线观看| 久久精品久久久久久久性| 亚洲熟妇中文字幕五十中出| 亚洲色图av天堂| 精品无人区乱码1区二区| 最新中文字幕久久久久| 日韩欧美在线乱码| 狠狠狠狠99中文字幕| 久久久久久九九精品二区国产| 一级av片app| 亚洲伊人久久精品综合 | 日本五十路高清| 国产视频内射| 亚洲国产欧美在线一区| 97超碰精品成人国产| 日韩成人av中文字幕在线观看| 成人毛片a级毛片在线播放| 国产中年淑女户外野战色| 久久久久久久久大av| a级一级毛片免费在线观看| 一本久久精品| 日产精品乱码卡一卡2卡三| 又黄又爽又刺激的免费视频.| 久久精品综合一区二区三区| 一个人看视频在线观看www免费| 乱系列少妇在线播放| 日本黄大片高清| 2021少妇久久久久久久久久久| 日韩av在线免费看完整版不卡| 免费在线观看成人毛片| 国产av在哪里看| 国产精品国产三级国产专区5o | 国产真实乱freesex| 一区二区三区高清视频在线| 国产黄色视频一区二区在线观看 | 一本一本综合久久| av.在线天堂| 老司机影院成人| 精品人妻视频免费看| 嘟嘟电影网在线观看| 免费观看a级毛片全部|