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STAR Beyond Diagonal RISs with Amplification: Modeling and Optimization

यह शोध पत्र प्रति-तत्व प्रवर्धन (per-element amplification) वाले गैर-विकर्ण (beyond-diagonal) RIS के साथ STAR में डाउनलिंक सम-रेट स्थिरीकरण के लिए एक भौतिक रूप से सुसंगत सिग्नल मॉडल और एक अल्टरनेटिंग ऑप्टिमाइज़ेशन फ्रेमवर्क प्रस्तावित करता है, जो हार्डवेयर व्यवहार्यता और निष्क्रियता सुनिश्चित करते हुए पारंपरिक निष्क्रिय प्रणालियों की तुलना में पर्याप्त प्रदर्शन लाभ प्राप्त करता है।

मूल लेखक: Chandan Kumar Sheemar, Giovanni Iacovelli, Wali Ullah Khan, George C. Alexandropoulos, Stefano Tomasin, Symeon Chatzinotas

प्रकाशित 2026-03-09

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Chandan Kumar Sheemar, Giovanni Iacovelli, Wali Ullah Khan, George C. Alexandropoulos, Stefano Tomasin, Symeon Chatzinotas

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

कल्पना कीजिए कि आप एक भीड़भाड़ वाले, शोर भरे कमरे में अपने एक दोस्त से बातचीत करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन आपके बीच एक विशाल, ठोस दीवार है। इस दीवार के कारण सिग्नल ब्लॉक हो जाता है, जिससे आपका कनेक्शन कमजोर या न के बराबर हो जाता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, इंजीनियरों ने RIS (Reconfigurable Intelligent Surfaces) का आविष्कार किया। एक RIS को हजारों छोटे टाइल्स से बने एक "स्मार्ट दर्पण" (smart mirror) के रूप में सोचें। एक सामान्य दर्पण की तरह केवल प्रकाश को परावर्तित करने के बजाय, ये टाइल्स रेडियो तरंगों को मोड़ सकते हैं, उन्हें केंद्रित कर सकते हैं और उन्हें दीवार के चारों ओर घुमाकर आपके दोस्त तक पहुँचाने के लिए निर्देशित कर सकते हैं।

हालाँकि, पारंपरिक स्मार्ट दर्पणों में दो बड़ी समस्याएँ हैं:

वे निष्क्रिय (passive) हैं: वे केवल वही सिग्नल परावर्तित करते हैं जो उन्हें प्राप्त होता है। यदि दर्पण से टकराते समय सिग्नल कमजोर है, तो वह बाहर भी कमजोर ही आएगा। वे इसे तेज़ नहीं कर सकते।
वे "विकर्ण" (diagonal) हैं: प्रत्येक टाइल अकेले काम करती है। टाइल #1 केवल टाइल #1 से ही बात करती है। वे अपने पड़ोसियों के साथ तालमेल नहीं बिठाते, जो बीम को केंद्रित करने की उनकी क्षमता को सीमित करता है।

नया विचार: "सुपर-एक्टिव" स्मार्ट मिरर

यह पेपर एक क्रांतिकारी अपग्रेड पेश करता है जिसे STAR BD-RIS with Amplification कहा जाता है। आइए इसे एक सरल उदाहरण से समझते हैं।

1. STAR: "दो-तरफा" दर्पण

पारंपरिक दर्पण केवल प्रकाश को वापस परावर्तित करते हैं। यह नया दर्पण Simultaneous Transmitting and Reflecting (STAR) है।

उदाहरण: कल्पना कीजिए कि एक कांच की दीवार है जो इतनी स्मार्ट है कि वह कमरे के दूसरी ओर आधा प्रकाश भेज सकती है और दूसरे आधे को वापस परावर्तित कर सकती है।
यह क्यों महत्वपूर्ण है: यह एक ही समय में दीवार के दोनों ओर मौजूद लोगों की सेवा कर सकता है, जिससे 360-डिग्री कवरेज क्षेत्र बनता है।

2. BD-RIS: "टीम प्लेयर" टाइल्स

"बियॉन्ड डायगोनल" (BD) का अर्थ है कि टाइल्स अब अलग-थलग होकर काम नहीं करतीं।

उदाहरण: पुराने सिस्टम में, हर टाइल एक अकेला संगीतकार थी जो अपना अलग नोट बजा रही थी। इस नए सिस्टम में, टाइल्स एक पूर्ण ऑर्केस्ट्रा की तरह हैं। टाइल #1, टाइल #2, #3 और #4 से बात करती है, और पूरी तरह से समन्वय करके ध्वनि (या सिग्नल) की एक शक्तिशाली, केंद्रित बीम बनाती है।
यह क्यों महत्वपूर्ण है: यह समन्वय सिग्नल को बहुत सटीक और तीक्ष्ण बनाने की अनुमति देता है, जिससे यह हस्तक्षेप (interference) को चीरते हुए सीधे लक्ष्य तक पहुँचता है।

3. Amplification: "माइक्रोफोन" अपग्रेड

यह सबसे बड़ी सफलता है। नया दर्पण केवल एक दर्पण नहीं है; इसमें हर एक टाइल में छोटे, कम-शक्ति वाले एम्पलीफायर लगे हैं।

उदाहरण: कल्पना कीजिए कि एक रिले रेस चल रही है। पुराने निष्क्रिय सिस्टम में, धावक A धावक B को एक फुसफुसाहट पास करता है, जो धावक C को पास करता है। अंत तक, संदेश बहुत धीमा हो जाता है। इस नए एक्टिव सिस्टम में, हर धावक के पास एक माइक्रोफोन और एक स्पीकर है। धावक A फुसफुसाता है, धावक B उसे सामान्य आवाज में बढ़ाता है, और आगे बढ़ाता है। धावक C इसे फिर से बढ़ाता है। संदेश तेज और स्पष्ट रूप से पहुँचता है।
यह क्यों महत्वपूर्ण है: यह "डबल फेडिंग" (double fading) की समस्या को ठीक करता है। वायरलेस में, सिग्नल दो बार कमजोर होता है (दर्पण तक जाने में, और फिर उपयोगकर्ता तक जाने में)। यह नया दर्पण बीच में सिग्नल को बढ़ाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि लंबी दूरी पर भी यह मजबूत बना रहे।

चुनौती: "पावर बजट"

आप पूछ सकते हैं, "यदि वे सिग्नल को बढ़ाते हैं, तो क्या वे बहुत अधिक बिजली का उपयोग नहीं करेंगे या भौतिकी के नियमों को तोड़ देंगे?"

लेखकों ने इसे हल करने के लिए नियमों का एक बहुत सख्त सेट (एक गणितीय मॉडल) बनाया है कि दर्पण कैसे काम करता है:

"नो फ्री लंच" नियम: दर्पण हवा से ऊर्जा पैदा नहीं कर सकता। इसकी एक कुल शक्ति सीमा (जैसे एक बैटरी) होती है।
"प्रति-टाइल" सीमा: प्रत्येक छोटी टाइल की अपनी एक छोटी सीमा है ताकि वह अधिक गर्म न हो जाए।
"विभाजन" तर्क: दर्पण को हर टाइल के लिए यह तय करना होता है कि कितनी ऊर्जा दीवार के पार भेजनी है और कितनी वापस परावर्तित करनी है। यह एक पानी के नल की तरह है जो एक धारा को दो पाइपों में विभाजित करता है; पेपर यह पता लगाता है कि नल को किस कोण पर खोलना है ताकि दोनों पाइपों को पर्याप्त पानी मिले और पाइप फट न जाएं।

उन्होंने इसे कैसे हल किया: "ट्यूनिंग" एल्गोरिदम

हजारों चलते हुए हिस्सों, एम्पलीफायरों और विभाजन नियमों वाले दर्पण को डिजाइन करना बहुत कठिन है। यह एक साथ 10,000 कुंजियों वाले पियानो को ट्यून करने जैसा है।

लेखकों ने एक स्मार्ट कंप्यूटर एल्गोरिदम विकसित किया (जिसे WMMSE Alternating Optimization कहा जाता है) जो एक मास्टर ट्यूनर की तरह काम करता है:

यह एम्पलीफायर्स को समायोजित करता है (वॉल्यूम को ऊपर या नीचे करना)।
यह विभाजन को समायोजित करता है (यह तय करना कि कितना बाएँ बनाम दाएँ जाएगा)।
यह टाइल्स के बीच समन्वय को समायोजित करता है (ऑर्केस्ट्रा द्वारा अपने वाद्ययंत्रों को ट्यून करना)।
यह प्रक्रिया को दोहराता है, हर बार थोड़ा बेहतर होता जाता है, जब तक कि यह बातचीत की गति (sum-rate) को अधिकतम करने के लिए सही सेटिंग नहीं ढूंढ लेता।

परिणाम: एक बड़ी छलांग

पेपर ने सिमुलेशन चलाकर देखा कि यह नया "एक्टिव" दर्पण पुराने "पैसिव" दर्पण की तुलना में कैसा प्रदर्शन करता है।

कम पावर परिदृश्य: जब सिग्नल कमजोर होता है (जैसे बेसमेंट में या दूर), तो नया दर्पण गेम-चेंजर है। कुछ मामलों में इसने पुराने दर्पण की तुलना में 1,100% बेहतर प्रदर्शन किया। यह एक फुसफुसाहट और एक चिल्लाहट के बीच का अंतर है।
उच्च पावर परिदृश्य: यहाँ तक कि जब सिग्नल मजबूत होता है, तब भी नया दर्पण जीतता है, जो लगभग 75% बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
स्केलेबिलिटी: दर्पण जितना बड़ा होगा (अधिक टाइल्स), लाभ उतना ही अधिक होगा।

संक्षेप में

यह पेपर 6G नेटवर्क के लिए एक नए प्रकार के "स्मार्ट वॉल" का प्रस्ताव करता है। यह केवल एक दर्पण नहीं है; यह एक स्मार्ट, एम्पलीफाइंग, दो-तरफा, टीम-समन्वय करने वाली सतह है। इन विशेषताओं को शक्ति प्रबंधित करने वाले एक स्मार्ट एल्गोरिदम के साथ जोड़कर, यह इंटरनेट की गति और कवरेज में भारी सुधार कर सकता है, विशेष रूप से उन स्थानों पर जहाँ सिग्नल वर्तमान में कमजोर या बाधित हैं। यह निष्क्रिय दर्पणों (सस्ते लेकिन कमजोर) और सक्रिय रिले (मजबूत लेकिन महंगे) के बीच के अंतर को पाटता है, जो दोनों दुनिया का सर्वश्रेष्ठ विकल्प प्रदान करता है।

यहाँ शोध पत्र "STAR Beyond Diagonal RISs with Amplification: Modeling and Optimization" का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।

1. समस्या विवरण (Problem Statement)

यह शोध पत्र 6G और उससे आगे के नेटवर्क में वर्तमान रीकॉन्फ़िगेबल इंटेलिजेंट सरफेस (RIS) प्रौद्योगिकियों की सीमाओं को संबोधित करता है। विशेष रूप से, यह पैसिव (निष्क्रिय) RIS आर्किटेक्चर की बाधाओं को लक्षित करता है:

पैसिव सीमाएँ (Passive Limitations): पारंपरिक RIS (डायगोनल और बियॉन्ड-डायगोनल दोनों) पैसिव होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे संकेतों को प्रवर्धित (amplify) नहीं कर सकते। वे केवल आपतित ऊर्जा को पुनर्वितरित करते हैं, जिससे "डबल-फेडिंग" प्रभाव उत्पन्न होता है (BS-RIS लिंक और RIS-यूजर लिंक पर सिग्नल क्षीणन), जो कवरेज और सम-रेट (sum-rate) को गंभीर रूप से सीमित करता है, विशेष रूप से बड़े पैमाने या उच्च पथ-हानि वाले परिदृश्यों में।
एक्टिव सीमाएँ (Active Limitations): हालांकि एम्प्लीफिकेशन (प्रवर्धन) वाले एक्टिव RIS मौजूद हैं, लेकिन उन्हें आमतौर पर डायगोनल RIS (D-RIS) के रूप में मॉडल किया जाता है या उनमें हार्डवेयर बाधाओं (जैसे प्रति-एलिमेंट पावर कैप और शोर) को बियॉन्ड-डायगोनल (BD) कपलिंग के साथ जोड़ने वाला एक कठोर भौतिक मॉडल शामिल करने में कमी होती है।
अंतराल (The Gap): सिमल्टेनियस ट्रांसमिटिंग एंड रिफ्लेक्टिंग (STAR) BD-RIS के लिए एक शारीरिक रूप से सुसंगत सिग्नल मॉडल और अनुकूलन ढांचे (optimization framework) का अभाव है जिसमें प्रति-एलिमेंट प्रवर्धन (per-element amplification) समाहित हो। मौजूदा निष्क्रिय STAR BD-RIS मॉडल्स को सक्रिय सिस्टमों पर सीधे लागू नहीं किया जा सकता क्योंकि सक्रिय घटक अनकंडीशनल पावर कंजर्वेशन कानूनों का उल्लंघन करते हैं।

उद्देश्य: एक एक्टिव STAR BD-RIS (एक साथ परावर्तन, संचरण और प्रवर्धन करने में सक्षम) के लिए एक शारीरिक रूप से सुसंगत मॉडल विकसित करना और व्यावहारिक हार्डवेयर बाधाओं (प्रति-एलिमेंट उत्सर्जन कैप, कुल पावर बजट और लॉसलेस स्प्लिटिंग) के तहत सम-रेट मैक्सिमाइजेशन समस्या को हल करना।

2. कार्यप्रणाली (Methodology)

अ. सिस्टम मॉडलिंग (System Modeling)

लेखक $N$ सेल्स वाले एक एक्टिव STAR BD-RIS के लिए एक नया सिग्नल मॉडल प्रस्तावित करते हैं, जहाँ प्रत्येक सेल में एक ट्रांसमिटिंग और एक रिफ्लेक्टिंग एलिमेंट होता है। सिग्नल प्रवाह को तीन विशिष्ट मॉड्यूल में विभाजित किया गया है:

प्रति-एलिमेंट प्रवर्धन (Per-Element Amplification): एक डायगोनल गेन मैट्रिक्स $\mathbf{A} = \text{diag}(\beta_1, \dots, \beta_N)$ आपतित सिग्नल को प्रवर्धित करता है। यह चरण आंतरिक शोर भी पेश करता है।
लॉसलेस पावर स्प्लिटिंग (Lossless Power Splitting): डायगोनल मैट्रिसेस $\mathbf{E}_R$ और $\mathbf{E}_T$ , प्रवर्धित ऊर्जा को प्रतिबिंब (reflection) और संचरण (transmission) शाखाओं के बीच विभाजित करते हैं, जो तत्व-वार ऊर्जा संरक्षण ( $\varsigma_i^2 + (1-\varsigma_i^2) = 1$ ) को लागू करते हैं।
बियॉन्ड-डायगोनल कपलिंग (Beyond-Diagonal Coupling): पैसिव कपलिंग मैट्रिसेस $\mathbf{\Phi}_R$ और $\mathbf{\Phi}_T$ (क्रमशः परावर्तक और ट्रांसमीसिव शाखाओं पर कार्य करते हुए), अंतर-एलिमेंट इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग को मॉडल करते हैं। ये मैट्रिसेस राइट-यूनिटरी ( $\mathbf{\Phi}^H\mathbf{\Phi} = \mathbf{I}$ ) होने चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कपलिंग नेटवर्क निष्क्रिय बना रहे।

प्रमुख बाधाएं (Key Constraints):
जहाँ निष्क्रिय RIS में शक्ति संरक्षण बिना शर्त होता है, वहीं सक्रिय मॉडल सतह के ऑपरेटिंग कोवेरिएंस के आधार पर व्यवहार्यता को लागू करता है:

प्रति-एलिमेंट उत्सर्जन कैप: प्रत्येक तत्व द्वारा उत्सर्जित कुल शक्ति (परावर्तन + संचरण) हार्डवेयर सीमा $P_{\max,i}$ से अधिक नहीं होनी चाहिए।
कुल पावर बजट: पूरे RIS में विकिरणित कुल शक्ति नियामक/थर्मल सीमा को पूरा करती है।
कपलिंग की निष्क्रियता (Passivity of Coupling): कपलिंग मैट्रिसेस को यूनिटरी रहना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कपलिंग नेटवर्क स्वयं अतिरिक्त शक्ति उत्पन्न नहीं करता है।

ब. ऑप्टिमाइजेशन फ्रेमवर्क (Optimization Framework)

बीमफॉर्मर्स, प्रवर्धन लाभ (amplification gains), विभाजन अनुपात (splitting ratios) और कपलिंग मैट्रिसेस के जुड़ाव के कारण डाउनलिंक सम-रेट को अधिकतम करने की समस्या अत्यधिक नॉन-कॉन्वेक्स है। लेखक वेटेड मिनिमम मीन स्क्वायर एरर (WMMSE) रूपांतरण पर आधारित एक अल्टरनेटिंग ऑप्टिमाइजेशन (AO) ढांचा प्रस्तावित करते हैं।

एल्गोरिदम निम्नलिखित चरों को इटरेटिवली अपडेट करता है:

MMSE कंबाइनर्स और वेट्स: प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए क्लोज्ड-फॉर्म में अपडेट किए जाते हैं।
डिजिटल बीमफॉर्मर्स (BS): सिंगल ड्यूअल वेरिएबल (लैग्रेंज मल्टीप्लायर) द्वारा नियंत्रित वॉटरफिलिंग जैसे अपडेट के माध्यम से अनुकूलित किए जाते हैं ताकि BS पावर कंस्ट्रेंट को संतुष्ट किया जा सके।
एम्प्लीफिकेशन मैट्रिक्स ( $\mathbf{A}$ ): इसे प्रति-एलिमेंट और कुल पावर प्रतिबंधों के अधीन एक कॉन्वेक्स क्वाड्रेटिक प्रोग्राम के रूप में अनुकूलित किया जाता है।
पावर स्प्लिटिंग रेश्यो ( $\mathbf{E}_R, \mathbf{E}_T$ ): एक ग्लोबल एक्सेप्टेंस टेस्ट के साथ साइक्लिक कोऑर्डिनेट डिसेंट विधि का उपयोग करके अनुकूलित किया जाता है। यह वैश्विक उद्देश्य (objective) में निरंतर सुधार सुनिश्चित करने के लिए उम्मीदवार मानों (स्थिर बिंदुओं, संतुलन बिंदुओं और स्थानीय परिवर्तनों सहित) के सेट का परीक्षण करता है और केवल उन्हीं को स्वीकार करता है जो स्ट्रिक्टली ग्लोबल ऑब्जेक्टिव को कम करते हैं।
BD-RIS कपलिंग मैट्रिसेस ( $\mathbf{\Phi}_R, \mathbf{\Phi}_T$ ): इन्हें कॉम्प्लेक्स स्टिफ़ेल मैनिफोल्ड (Complex Stiefel Manifold) पर अनुकूलित किया जाता है। लेखक रिमानियन ग्रेडिएंट स्टेप्स व्युत्पन्न करते हैं और यूनिटरी (पैसिव) बाधा बनाए रखने के लिए मैनिफोल्ड पर अपडेट को प्रोजेक्ट करने हेतु QR/पोलर रिट्रैक्शन का उपयोग करते हैं।

मुख्य विशेषता: दृष्टिकोण परावर्तक और ट्रांसमीसिव प्रतिक्रियाओं के अनुकूलन को अलग करता है, जिससे कुशल वितरित कार्यान्वयन संभव होता है।

3. मुख्य योगदान (Key Contributions)

नवीन भौतिक मॉडल: पहला शारीरिक रूप से सुसंगत सिग्नल मॉडल जो स्पष्ट रूप से प्रवर्धन, लॉसलेस स्प्लिटिंग और पैसिव कपलिंग को अलग करता है जबकि हार्डवेयर-जागरूक पावर बाधाओं को लागू करता है।
WMMSE-आधारित AO एल्गोरिदम: एक प्रमाणित अभिसरण (convergent) एल्गोरिदम जो गैर-कॉन्वेक्स सम-रेट समस्या को ट्रैकेबल WMMSE समस्या में बदल देता है। यह सभी सिस्टम वेरिएबल्स के लिए क्लोज्ड-फॉर्म या लो-कॉम्प्लेक्सिटी अपडेट प्रदान करता है।
मैनिफोल्ड ऑप्टिमाइजेशन: बियॉन्ड-डायगोनल कपलिंग मैट्रिसेस को अनुकूलित करने के लिए QR/पोलर रिट्रैक्शन के साथ रिमानियन ग्रेडिएंट डिसेंट का व्युत्पन्न, जो यह सुनिश्चित करता है कि वे कॉम्प्लेक्स स्टिफ़ेल मैनिफोल्ड पर बने रहें (निष्क्रियता सुरक्षित रखते हुए)।
ग्लोबल एक्सेप्टेंस स्ट्रेटेजी: पावर स्प्लिटिंग के लिए एक विशेष कोऑर्डिनेट डिसेंट एल्गोरिदम जो व्यापक उम्मीदवार मानों का मूल्यांकन करके और वैश्विक सुधार को लागू करके लोकल मिनिमा से बचता है।
डिस्ट्रीब्यूटेड इम्प्लीमेंटेशन: ढांचा स्वाभाविक रूप से रिफ्लेक्टिव और ट्रांसमीसिव ऑप्टिमाइजेशन को अलग करता है, जिससे वितरित हार्डवेयर कार्यान्वयन आसान हो जाता है।

4. सिमुलेशन परिणाम (Simulation Results)

लेखकों ने एक पारंपरिक पैसिव STAR BD-RIS के विरुद्ध प्रस्तावित एक्टिव STAR BD-RIS की तुलना करने के लिए व्यापक सिमुलेशन आयोजित किए।

सम-रेट लाभ (Sum-Rate Gains): एक्टिव आर्किटेक्चर पैसिव सिस्टम की तुलना में काफी बेहतर प्रदर्शन करता है।
- निम्न ट्रांसमिट पावर (10 dBm) पर $N=64$ एलिमेंट्स के साथ, एक्टिव सिस्टम ने पैसिव सिस्टम की तुलना में ~1100% अधिक सम-रेट प्राप्त किया।
- उच्च ट्रांसमिट पावर (35 dBm) पर, लाभ मध्यम रहा लेकिन फिर भी पर्याप्त था (~75.9%)।
- विभिन्न RIS आकारों ( $N=16$ से $N=81$ ) और यूजर कॉन्फ़िगरेशन (प्रत्येक ज़ोन में 1 या 2 यूजर्स) में लाभ देखे गए।
स्केलेबिलिटी (Scalability): जैसे-जैसे RIS का आकार बढ़ता है, प्रदर्शन अंतराल चौड़ा होता जाता है, जो एक्टिव आर्किटेक्चर की स्केलेबिलिटी की पुष्टि करता है।
कम-शक्ति शासन (Low-Power Regime): सक्रिय डिज़ाइन विशेष रूप से कम-शक्ति वाले क्षेत्रों में प्रभावी है जहां पैसिव RIS गंभीर डबल-फेडिंग क्षीणन से जूझते हैं। प्रवर्धन इस हानि की भरपाई करता है, जिससे कुछ मामलों में एक क्रम से अधिक (order of magnitude) का सुधार मिलता है।
BS एंटीना काउंट: BS एंटीना की संख्या बढ़ाने से दोनों सिस्टम में सुधार होता है, लेकिन एक्टिव RIS का सापेक्ष लाभ स्थिर रहता (~93-116%), जो बताता है कि केवल अधिक BS एंटीना जोड़ने के बजाय सक्रिय तत्वों के साथ RIS का विस्तार करना अधिक प्रभावशाली है।

5. महत्व (Significance)

यह पेपर बहु-कार्यात्मक RIS (Multi-Functional RIS) आर्किटेक्चरों का एक नया वर्ग स्थापित करता है। बियॉन्ड-डायगोनल STAR फ्रेमवर्क में लो-पावर एम्प्लीफिकेशन को एकीकृत करके, प्रस्तावित समाधान:

डबल-फेडिंग को दूर करता है: पैसिव RIS डिप्लॉयमेंट्स में अंतर्निहित सिग्नल क्षीणन को प्रभावी ढंग से कम करता है।
पूर्ण-स्थान कवरेज सक्षम करता है: नियंत्रणीय पावर गेन के साथ RIS के दोनों ओर उपयोगकर्ताओं को सेवा प्रदान करता है।
अंतराल को पाटता है: यह पैसिव RIS और पूरी तरह से सक्रिय रिले सिस्टम के बीच एक स्केलेबल समाधान प्रदान करता है, जो प्रबंधनीय बिजली खपत के साथ उच्च स्पेक्ट्रल दक्षता प्रदान करता है।
सैद्धांतिक कठोरता: यह प्रवर्धन, कपलिंग और हार्डवेयर बाधाओं के जटिल परस्पर संबंध को संबोधित करते हुए, प्रमाणित अभिसरण के साथ एक गणितीय रूप से ठोस अनुकूलन ढांचा प्रदान करता है।

निष्कर्षतः, प्रस्तावित Active STAR BD-RIS, 6G नेटवर्कों के लिए महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण प्रोपेगेशन वातावरण में व्यापक कवरेज विस्तार और स्पेक्ट्रल दक्षता लाभ का वादा करता है।