分布式可重构智能表面辅助无线通信：不完美 CSI 下的渐近分析
信息论
2023-07-04 v2 信号处理
math.IT
摘要
本文研究了分布式可重构智能表面（RISs）辅助的多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信系统在不完美瞬时信道状态信息（I-CSI）（用于在基站（BS）实现预编码）与统计 CSI（S-CSI）（用于设计 RISs 相移）下的净和速率性能。考虑了两种用于 I-CSI 获取的信道估计（CE）协议：（i）在多训练子阶段估计所有直连与 RISs 辅助信道的全 CE 协议；（ii）在单一子阶段估计端到端信道的低开销直接估计（DE）协议。我们推导了在瑞利与莱斯衰落及两种 CE 协议下，给定 RISs 相移时的信干噪比（SINR）与遍历净和速率的确定性等价式，并随后基于 S-CSI 对其进行优化。仿真结果表明，当用于获取预编码所需 CSI 时，低复杂度 DE 协议比全 CE 协议产生更好的净和速率。文中还概述了基于全 I-CSI 的 RISs 设计基准，并显示其因全 I-CSI 获取所关联的巨大开销而比基于 S-CSI 的 RISs 设计产生更高 SINR 但更低净和速率。因此，所提出的用于预编码与反射波束赋形的 DE-S-CSI 基设计以低复杂度、低开销与低功耗实现了高净和速率。
引用
@article{arxiv.2108.09388,
title = {Distributed Reconfigurable Intelligent Surfaces Assisted Wireless Communication: Asymptotic Analysis under Imperfect CSI},
author = {Bayan Al-Nahhas and Qurrat-Ul-Ain Nadeem and Anas Chaaban},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09388},
year = {2023}
}