چکيده
سطوح هوشمند باز پيكربندي فرا قطري (BD-RIS) پيشرفتي در فناوري RIS است كه با فراهم كردن اتصالات اضافي بين عناصر، انعطاف‌پذيري بيشتري در كنترل امواج الكترومغناطيسي ايجاد مي‌كند. در RISهاي سنتي، عناصر به صورت جداگانه و با استفاده از ماتريس‌هاي فاز قطري تنظيم مي‌شوند، اما BD-RIS با اتصال عناصر به يكديگر، قابليت تنظيم ماتريس پراكندگي را به شكل پيچيده‌تر و مؤثرتري فراهم مي‌كند. اين موضوع باعث بهبود كارايي سيستم‌هاي بي‌سيم مي‌شود اما پيچيدگي مدار را افزايش مي‌دهد.
مدل‌سازي و بهينه‌سازي BD-RISها با استفاده از نظريه گراف انجام مي‌شود. در اين مدل، اتصالات ميان عناصر BD-RIS به صورت گراف‌هاي مختلفي نمايش داده مي‌شوند كه هر كدام ويژگي‌هاي خاصي در ماتريس پراكندگي ايجاد مي‌كنند. به عنوان مثال، گراف‌هاي كاملاً متصل يا داراي حلقه، انعطاف‌پذيري بيشتري در تنظيم امواج الكترومغناطيسي ارائه مي‌دهند، اما با پيچيدگي بالاتري همراه هستند. از سوي ديگر، گراف‌هاي ساده‌تر مثل گراف‌هاي درختي يا غيرمتصل، پيچيدگي كمتري دارند ولي عملكرد كمتري نسبت به گراف‌هاي پيچيده‌تر ارائه مي‌دهند.
اين فناوري مي‌تواند بهينه‌سازي سيستم‌هاي مخابراتي، به ويژه در محيط‌هاي بي‌سيم، را به سطح جديدي برساند و كاربردهاي گسترده‌اي در شبكه‌هاي ارتباطي پيشرفته، اينترنت اشياء ، و رادارها داشته باشد. با اين حال، طراحي و پياده‌سازي BD-RISها به دليل نياز به هماهنگي دقيق ميان عناصر و كنترل پيچيده، چالش‌هاي قابل توجهي دارد.
در اين سمينار، ما به بررسي دقيق‌تر اين رويكردهاي نوين خواهيم پرداخت. ابتدا، به معرفي مفاهيم پايه و نحوه عملكرد IRS ها خواهيم پرداخت و سپس با مرور تحقيقات اخير و دستاوردهاي حاصل شده، به تحليل و ارزيابي روش‌هاي فراتر از IRSهاي قطري خواهيم پرداخت. همچنين، كاربردهاي عملي اين روش‌ها در شبكه‌هاي بي‌سيم مدرن و چالش‌هاي پيش رو نيز مورد بحث قرار خواهد گرفت.
