多 RIS 辅助 MIMO 的互信息：基于算子值自由概率视角
信息论
2023-01-31 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）可有效改善端到端通信的覆盖与数据速率。与已被充分研究的覆盖扩展用例不同，本文引入多个 RIS 面板，旨在散射不足情况下提升多输入多输出（MIMO）信道的数据速率。具体地，借助算子值自由概率理论，在具有 Weichselberger 相关结构的 Rician 衰落下，且存在直连与反射链路时，获得了大维 RIS 辅助 MIMO 信道的渐近互信息。尽管 Rician MIMO 信道的互信息随天线数与信噪比（SNR，以分贝计）线性增长，数值结果表明，为获得理论保证的线性提升，需要正比于 Rician 因子的足够大 SNR。本文表明，所提多 RIS 部署在较大 Rician 因子条件下尤其能有效提升 MIMO 信道的互信息。当各 RIS 面板上反射链路具有相近的到达与离开角度时，少量 RIS 面板即足以利用多 RIS 辅助 MIMO 信道的空间自由度。
引用
@article{arxiv.2301.12144,
title = {On the Mutual Information of Multi-RIS Assisted MIMO: From Operator-Valued Free Probability Aspect},
author = {Zhong Zheng and Siqiang Wang and Zesong Fei and Zhi Sun and Jinhong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12144},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 5 figures