25、材料互联网在可编程无线环境中的应用

材料互联网在可编程无线环境中的应用

1. 可编程无线环境的图模型

1.1 3D 空间中的传播组件

在 3D 空间中，传播包含视距（LOS）和非视距（NLOS）两个组件。可编程无线环境（PWEs）仅控制 NLOS 组件，而不影响 LOS。因此，后续模型将重点关注 NLOS 情况。

1.2 图模型的定义

• 瓦片连接性 ：考虑 3D 空间中的两个瓦片 h 和 h′，若存在输入 eI 以及函数 fh、fh′，满足特定条件，则认为这两个瓦片是可连接的。这种连接意味着一个瓦片可以将入射的电磁能量重定向到另一个瓦片，且重定向的功率需超过应用场景定义的实际阈值。
• 用户 - 瓦片连接性 ：对于同一空间中的一组用户设备 U，若存在视距输入 eI 和函数 fh，满足特定条件，则认为用户 u 与瓦片 h 相连。

基于上述连接性定义，我们定义了以下两个集合：
- 瓦片间链路集合 Lh，其中每个链路 lh,h′ 表示瓦片的连接潜力。
- 用户 - 瓦片链路集合 Lu，其中每个链路 lu,h 表示用户与瓦片的连接。

所有链路都是双向且对称的，并且每个链路都有一个关联的标签 delay(l)，表示波传播延迟。最后，还为链路添加了 Tx 和 Rx 标签，以捕获用户设备的多输入多输出（MIMO）潜力。

1.3 图和子图的定义

基于上述定义，我们定义了图 G ⟨{H, U} , {Lh, Lu}⟩ 以及形式为 G ({fh}) 的子图。子图表示通过对瓦片应用特定函