用于海量连接的可重构智能表面
信息论
2021-01-26 v1 信号处理
math.IT
摘要
随着物联网(IoT)的快速发展,海量机器类通信已成为一种有前景的应用场景,其中大量设备向基站(BS)零星传输。可重构智能表面(RIS)最近被提出作为一种创新新技术,通过建立有利的信号传播环境来实现能效和覆盖增强,从而改善海量连接中的数据传输。然而,BS 需要检测活跃设备并估计信道以支持 RIS 辅助的海量接入系统中的数据传输,这带来了独特挑战。本文考虑一个 RIS 辅助的上行 IoT 网络,旨在解决 RIS 相关的活跃检测和信道估计问题,其中 BS 检测活跃设备并估计 RIS 到设备链路和 RIS 到 BS 链路的分离信道。由于 RIS 与 BS 之间散射有限,我们将 RIS 到 BS 信道建模为稀疏信道。因此,通过同时利用海量连接中零星传输的稀疏性和 RIS 到 BS 信道的稀疏性,我们将 RIS 相关的活跃检测和信道估计问题表述为稀疏矩阵分解问题。此外,我们基于贝叶斯推断框架开发了近似消息传递(AMP)算法来求解该问题,并通过中心极限定理和泰勒级数论证对算法进行近似以降低计算复杂度。最后,进行了大量数值实验以验证所提算法的有效性和改进。
引用
@article{arxiv.2101.10322,
title = {Reconfigurable Intelligent Surface for Massive Connectivity},
author = {Shuhao Xia and Yuanming Shi and Yong Zhou and Xiaojun Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10322},
year = {2021}
}