基于分段近场信道模型的 RIS 辅助 MIMO 波束赋形
信息论
2024-06-24 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文提出一种针对基于可重构智能表面 (RIS) 的无线通信系统的联合主动和被动波束赋形设计，采用分段近场信道模型。虽然传统近场信道模型在无任何近似情况下比远场模型具有更高的建模精度，但会导致系统设计对信道估计误差 (CEEs) 更加敏感。作为补救措施，我们提出采用分段近场信道模型，既利用近场方法的优势，又增强其对 CEEs 的鲁棒性。我们研究了不同信道模型（包括传统近场、提出的分段近场和远场）对 CEEs 和模型不匹配导致的干扰分布的影响。随后将干扰视为噪声，构建了为最大化频谱效率 (SE) 而进行的联合主动和被动波束赋形设计问题。该问题被转化为均方误差 (MSE) 最小化问题，并开发出次优算法迭代更新主动和被动波束赋形策略。仿真结果表明，在存在 CEEs 的情况下，采用分段近场信道模型相较于近场和远场模型可实现更高的 SE。此外，提出的分段近场模型在建模精度与系统自由度 (DoF) 之间实现了良好的权衡。
引用
@article{arxiv.2406.14939,
title = {RIS-aided MIMO Beamforming: Piece-Wise Near-field Channel Model},
author = {Weijian Chen and Zai Yang and Zhiqiang Wei and Derrick Wing Kwan Ng and Michail Matthaiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.14939},
year = {2024}
}
备注
28pages