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莱斯与瑞利环境下单用户 RIS 系统的最优 SNR 分析

信息论 2021-10-11 v1 math.IT

摘要

我们分析了 SIMO 可重构智能表面(RIS)辅助无线链路的最优上行(UL)SNR。假设基站(BS)与 RIS 之间的信道为秩-1 视距信道,而用户(UE)-RIS 与 UE-BS 信道为相关莱斯信道。对于最优 RIS 矩阵,我们推导了平均 SNR 的精确闭式表达式以及 SNR 方差的近似,从而得到上行 SNR 分布的准确伽马近似。此外,我们从解析上刻画了相关性与莱斯 K 因子对 SNR 的影响,表明在 UE-BS 信道中增大 K 因子和相关性会对平均 SNR 产生负面影响,而在 UE-RIS 信道中增大 K 因子和相关性可改善系统性能。我们还给出了有利与不利信道场景,以洞察改善或恶化平均 SNR 的环境类型。我们还表明,当从不利环境过渡到有利环境时,平均 SNR 的相对增益随着 NN \rightarrow \infty 饱和至 (4π)/π(4-\pi)/\pi

关键词

引用

@article{arxiv.2110.03801,
  title  = {Optimal SNR Analysis for Single-user RIS Systems in Ricean and Rayleigh Environments},
  author = {Ikram Singh and Peter J. Smith and Pawel A. Dmochowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03801},
  year   = {2021}
}

备注

reconfigurable intelligent surface, intelligent reflecting surface, optimal RIS SNR analysis. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2008.09376