RIS 辅助多用户 MIMO 上行传输中能效与谱效的权衡
信息论
2021-03-08 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）的出现使我们能够通过采用低成本无源反射单元建立可编程无线电波传播，以服务于无线通信。本工作研究了配备离散相移器的 RIS 辅助多用户多输入多输出（MIMO）上行通信中能效（EE）与谱效（SE）之间的非平凡权衡。为减少所需的信令开销和能耗，我们的传输策略设计基于部分信道状态信息（CSI），包括 RIS 与用户终端（UT）之间的统计 CSI 以及 RIS 与基站之间的瞬时 CSI。为研究 EE-SE 权衡，我们开发了一个联合优化 UT 发射预编码和 RIS 反射波束赋形以最大化称为资源效率（RE）的性能指标的框架。对于 UT 预编码的设计，借助 UT 最优发射方向的闭式解，其被简化为 UT 发射功率的设计。为避免计算期望中涉及嵌套积分的高复杂度，我们推导了渐近确定性目标表达式。对于 RIS 相位的设计，通过利用同伦、加速投影梯度和优化最小化方法，提出了一种迭代均方误差最小化方法。数值结果说明了我们提出的优化框架的有效性和快速收敛速率。
引用
@article{arxiv.2011.09724,
title = {Energy Efficiency and Spectral Efficiency Tradeoff in RIS-Aided Multiuser MIMO Uplink Transmission},
author = {Li You and Jiayuan Xiong and Derrick Wing Kwan Ng and Chau Yuen and Wenjin Wang and Xiqi Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.09724},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 5 figures