含硬件损伤的STAR-RIS辅助大规模MIMO系统的最大最小SINR分析
信息论
2023-11-27 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面(RIS)已成为一种通过仅被动反射来改善无线通信性能的经济高效方案。近来,同时透射与反射RIS(STAR-RIS)的概念已出现,但最小信干噪比(SINR)的研究以及硬件损伤(HWIs)的影响仍属开放问题。在先前STAR-RIS工作之外,我们考虑一个大规模多输入多输出(mMIMO)基站(BS)服务于RIS两侧多个用户设备(UEs)。具体而言,本文聚焦于单小区下行链路,推导了在硬件损伤下最优线性预编码器(OLP)所获最小SINR的闭合形式。该OLP在给定被动波束赋形矩阵(PBM)下,受给定功率约束最大化最小SINR。接着,我们得到OLP与最小SINR的确定性等价(DEs),并用于优化PBM。值得注意的是,基于DEs与统计信道状态信息(CSI),我们使用投影梯度上升算法(PGAM)对幅度和相移进行同时优化,适用于能量分割(ES)和模式切换(MS)STAR-RIS操作协议且反馈减少,\textcolor{black}{这对于包含比仅反射RIS多一倍变量的STAR-RIS系统而言相当关键。}仿真验证了分析结果,阐明了HWIs的影响,并展示了STAR-RIS优于传统RIS的性能。
引用
@article{arxiv.2311.13875,
title = {Max-Min SINR Analysis of STAR-RIS Assisted Massive MIMO Systems with Hardware Impairments},
author = {Anastasios Papazafeiropoulos and Pandelis Kourtessis and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13875},
year = {2023}
}
备注
accepted in IEEE TWC