现代基站架构：实现超对角RIS被动波束赋形
信号处理
2025-10-08 v3
摘要
波束赋形在毫米波通信系统中起关键作用，以抵消该频段固有的严重衰减。然而，传统架构中大规模主动天线阵列的使用常导致高实现成本和过度功耗，限制了其实用性。作为一种替代方案，在收发器部署大规模阵列的同时使用被动设备（如可重构智能表面RIS）提供了更具成本效益和能源效率的解决方案。本文我们考察了一种将超对角RIS(BD-RIS)集成于基站(BS)内以实现被动波束赋形的可行基站架构。通过利用塔克基分解并利用有效波束向量，可设计RIS轮廓以实现指向目标的被动波束赋形。通过波束分析，我们揭示BD-RIS在各种系统配置下均能提供稳健的波束赋形性能，而传统对角RIS(D-RIS)则在RIS规模增大和BS-RIS间距减小时表现不稳定——这两个因素是优化RIS辅助系统的关键因素。广泛的计算机仿真结果在各种方面均验证了所提出BS集成BD-RIS优于传统D-RIS架构的优势，显示出与主动模拟波束赋形天线阵列相当的性能。
引用
@article{arxiv.2501.15382,
title = {Modern Base Station Architecture: Enabling Passive Beamforming with Beyond Diagonal RISs},
author = {Mahmoud Raeisi and Hui Chen and Henk Wymeersch and Ertugrul Basar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15382},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 11 figures, submitted to IEEE