波域中双层堆叠智能超表面辅助的多用户大规模 MIMO 通信性能
信息论
2025-02-04 v3 信号处理
math.IT
摘要
尽管可重构智能表面 (RIS) 是一种塑造传播环境的有前景的技术，但其单层结构在波束赋形模式数量方面存在固有局限。基于最近革命性的技术，即堆叠智能超表面 (SIM)，我们不仅提出在基站 (BS) 侧的大规模多输入多输出 (mMIMO) 设置中实施该技术，还提出在基站与用户之间的中间空间实施，以根据需要进一步调整环境。为方便起见，我们将前者称为基站 SIM (BSIM)，后者称为信道 SIM (CSIM)。因此，我们在基站实现了基于波的合并，在中间空间实现了基于波的配置。具体而言，我们提出了一种具有降低开销的信道估计方法，这对 SIM 辅助通信至关重要。接下来，我们推导了基于统计信道状态信息 (CSI) 的上行链路总和频谱效率 (SE) 的闭式表达式。值得注意的是，我们利用投影梯度上升法 (PGAM) 同时优化了 BSIM 和 CSIM 的相移。与之前关于 SIM 的工作相比，我们研究了上行链路传输、mMIMO 设置、单阶段信道估计、中间空间的第二个 SIM 以及两个 SIM 的同时优化。仿真结果显示了各种参数对总和 SE 的影响，并证明了我们的优化方法相较于交替优化 (AO) 方法的优越性。
引用
@article{arxiv.2402.16405,
title = {Performance of Double-Stacked Intelligent Metasurface-Assisted Multiuser Massive MIMO Communications in the Wave Domain},
author = {Anastasios Papazafeiropoulos and Pandelis Kourtessis and Symeon Chatzinotas and Dimitra Kaklamani and Iakovos Venieris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16405},
year = {2025}
}
备注
accepted in IEEE TWC