Near-field communications: theories and applications

Yajun ZHAO ,  

Linglong DAI ,  

Jianhua ZHANG ,  

Ping ZHANG ,  

Abstract

Les systèmes de communication sans fil traditionnels exploitent largement les ressources spatiales lointaines. Avec l'avènement des réseaux 6G, l'exploration et l'exploitation des ressources spatiales proches deviennent incontournables. Ces ressources ajoutent une nouvelle dimension spatiale physique aux systèmes de communication sans fil. En utilisant des bandes de fréquences plus élevées et en combinant des technologies telles que les surfaces intelligentes réfléchissantes (RIS), les massive MIMO extrêmes (XL-MIMO) et les réseaux sans cellules, la communication en champ proche deviendra un facteur clé de l'évolution des réseaux 6G. Ce changement de paradigme représente un défi pour l'hypothèse traditionnelle d'ondes planes lointaines, exigeant une réévaluation des stratégies de gestion des ressources spatiales. Bien que les systèmes traditionnels aient utilisé efficacement les ressources spatiales lointaines, l'utilisation des ressources spatiales proches dans les réseaux 6G offre une opportunité de redéfinir la communication sans fil. Ce passage à la communication en champ proche stimule la recherche de nouveaux paradigmes technologiques. La communication en champ proche peut considérablement améliorer l'efficacité spectrale, la vitesse de transmission des données et la résolution spatiale, encourageant des applications avancées dans des domaines tels que la réalité augmentée, la localisation de haute précision, l'intégration sensorielle et la transmission d'énergie sans fil sécurisée. Les principaux facteurs influençant le développement et l'application de la communication en champ proche comprennent la modélisation de la propagation et des canaux en champ proche, l'augmentation de l'efficacité d'utilisation des ressources spatiales, les défis matériels et la pratique d'ingénierie et la normalisation. Ces domaines mettent en évidence la polyvalence de la communication en champ proche, et reflètent la nécessité de développements dans la modélisation, la technologie, le développement de matériel et la pratique d'ingénierie dans la normalisation. La communication en champ proche a le potentiel de stimuler le développement de la technologie sans fil et de fournir de nouvelles possibilités d'application dans des domaines tels que les consommateurs, l'industrie et la sécurité. Dans ce contexte, la revue de l'Académie d'ingénierie de Chine pour l'avant-garde de l'ingénierie de l'information et de l'électronique (en anglais) a invité l'académicien Zhang Ping à occuper le poste de rédacteur en chef, Zhao Yajun à occuper le poste d'ingénieur en chef, le professeur Dai Linglong et le professeur Marco di Renzo à occuper le poste d'éditeur exécutif pour organiser la publication du numéro spécial sur la théorie et l'application de la communication en champ proche. Le numéro spécial comprend 12 articles, dont 2 articles de synthèse, 5 recherches, 5 communications, couvrant les principes fondamentaux de la propagation en champ proche, le développement des modèles de canaux, les limitations auxquelles sont confrontés les mécanismes traditionnels dans un environnement de champ proche, ainsi que les dernières recherches sur le modèle de canal XL-MIMO, la transmission simultanée sans fil d'informations et d'énergie (SWIPT) et les dernières avancées de RIS et leur application dans l'amélioration du système de communication.

Keywords

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