通过 RIS 实现细胞网络无干扰自由度
信息论
2024-10-10 v1 math.IT
摘要
人们普遍认为,可重构智能表面(RIS)无法增加自由度(DoF),因其中继性质。只有江勇等人工作例外。他们通过仿真证明,在理想的 K 用户干扰信道中,被动 RIS 能够实现干扰-free 的 DoF。本文我们研究 RIS 在更真实系统——细胞网络中的 DoF 增益,以及更具挑战性的直接链路场景。我们证明即使存在直接链路,RIS 也能将每个细胞的 DoF 提升至干扰-free 场景的水平。进一步理论量化实现该目标所需的 RIS 元素数量,即 (其中 , 为常数, 表示信道强度比) 用于单个细胞中单天线用户数 K 大于基站天线数 M 的 G 细胞。主要挑战在于解决代数方程组的可行性问题,这本身在代数几何中就十分困难。我们以概率方式解决此问题,通过利用相关系数的随机性,从极值统计与凸几何视角进行处理。此外,数值结果确认理论结果的紧密性。
引用
@article{arxiv.2410.06647,
title = {Achieving Interference-Free Degrees of Freedom in Cellular Networks via RIS},
author = {Junzhi Wang and Jun Sun and Zheng Xiao and Limin Liao and Yingzhuang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06647},
year = {2024}
}