可重构智能表面辅助大规模 MIMO 系统中的能效有源元件选择
信息论
2024-03-05 v2 信号处理
math.IT
摘要
本章深入探讨了在有源可重构智能表面（RIS）辅助的大规模 MIMO（M-MIMO）无线通信系统中优化能效（EE）的关键方面。我们开发了一个全面且统一的理论框架，用于分析集成有源 RIS 的 M-MIMO 系统中 EE 的边界，同时遵守实际约束。我们的研究聚焦于一个公式化的 EE 优化问题，旨在最大化有源 RIS 辅助 M-MIMO 通信系统的 EE。我们的目标是战略性地找到有源 RIS 元件的数量，以超越完全无源 RIS 所能达到的 EE。此外，所提出的新颖解决方案是针对创新问题量身定制的。公式化和解决方案设计考虑了分析优化技术，如拉格朗日对偶变换（LDT）和分数规划（FP）优化，促进了 RIS 辅助 M-MIMO 应用在实际环境中的有效实施。特别是，我们的结果表明，所提出的算法可以提供比完全无源 RIS 高达 120% 的 EE。此外，我们发现，有源 RIS 可以用不到完全无源 RIS 一半的反射元件运行。最后，考虑到有源 RIS 实现可用放大功率的完全利用，它应该配备合理数量的反射元件，即 N = 49 以上。
引用
@article{arxiv.2402.14994,
title = {Energy-Efficient Active Element Selection in RIS-aided Massive MIMO Systems},
author = {Wilson Souza and José Carlos Marinello and Taufik Abrão},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14994},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 52 references, 2 tables, and 5 figures