多活动 RIS 在 THz 细胞无线系统中的频谱与能效权衡

Mario R. Camana; Zaid Abdullah; Carla E. Garcia; Chandan Kumar Sheemar; Eva Lagunas; Symeon Chatzinotas

多活动 RIS 在 THz 细胞无线系统中的频谱与能效权衡

信号处理 2025-05-14 v1

作者: Mario R. Camana , Zaid Abdullah , Carla E. Garcia , Chandan Kumar Sheemar , Eva Lagunas , Symeon Chatzinotas

摘要

可重构智能表面 (RIS) 和细胞无穷大 MIMO (CF-mMIMO) 是缓解 THz 系统中大路径损耗和单元间干扰的有效解决方案。然而，被动 RIS 因双重衰落衰减而受限，激活 RIS 具备功率放大能力以提升信号强度。本文针对 THz 通信中的多活动 RIS 辅助宽带 CF-mMIMO 系统进行研究，考虑低分辨率数字-模拟转换器 (DAC) 以通过调整前导矢量和 RIS 反射系数响应来优化频谱效率 (SE)-能源效率 (EE) 权衡，受功率约束和每个用户最小理想速率约束。这导致一个高度复杂且非凸、多目标和分数优化问题。为解决此问题，我们提出了针对性的二次变换来处理分数形式，从而分解为两个子问题，分别通过递进凸逼近算法优化前导矢量和主动 RIS 反射系数直至收敛。数值结果表明，所提出的主动 RIS 辅助 CF-mMIMO 系统有效解决了 THz 通信中的路径损耗和有限散射问题，在各种场景下实现了优于传统被动 RIS 的 EE 和 SE 优势。此外，低分辨率 DAC 的集成在保持满意通信性能的同时显著提升了 EE。

关键词

可重构智能表面太赫兹通信细胞无穷大 MIMO 频谱效率能源效率

引用

@article{arxiv.2505.08287,
  title  = {Multi-Active RIS-Assisted THz Cell-Free Systems: Spectral and Energy Efficiency Tradeoff},
  author = {Mario R. Camana and Zaid Abdullah and Carla E. Garcia and Chandan Kumar Sheemar and Eva Lagunas and Symeon Chatzinotas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08287},
  year   = {2025}
}

多活动 RIS 在 THz 细胞无线系统中的频谱与能效权衡

摘要

关键词

引用

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