协作 RIS 与 STAR-RIS 辅助的大规模 MIMO 通信：分析与优化
信息论
2023-11-22 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）已成为一种经济高效且有前景的方案，通过被动信号反射来扩展无线信号覆盖并提升性能。与未考虑 RIS 间协作或未提供全空间覆盖的现有工作不同，我们提出了在相关瑞利衰落条件下协作双 RIS 与同时透射反射 RIS（STAR-RIS）技术相结合的方案，记为 RIS/STAR-RIS，以辅助大规模多输入多输出（mMIMO）系统中的通信。所提架构具有优势，因其兼具各独立设计的益处。我们引入了一种开销降低的级联信道估计方法。此外，基于大尺度统计，我们以闭合形式得到了下行可达和频谱效率（SE）的确定性等价（DE）。值得注意的是，依托统计信道状态信息（CSI），我们通过投影梯度上升法（PGAM）优化两个表面，并以闭合形式得到梯度。所提优化实现了该复杂系统和 SE 的最大化，且因可每隔若干相干区间执行一次而具有低复杂度与低开销。数值结果展示了所提架构的益处并验证了分析框架。特别地，我们表明 RIS/STAR-RIS 架构优于传统双 RIS 或其单 RIS 对应方案。
引用
@article{arxiv.2311.12473,
title = {Cooperative RIS and STAR-RIS assisted mMIMO Communication: Analysis and Optimization},
author = {Anastasios Papazafeiropoulos and Ahmet M. Elbir and Pandelis Kourtessis and Ioannis Krikidis and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.12473},
year = {2023}
}
备注
accepted in IEEE TVT