RIS 辅助无线通信：通过旋转与位置优化获取额外自由度
信息论
2022-02-14 v1 信号处理
math.IT
摘要
我们考虑可重构智能表面（RIS）平面旋转所提供的额外自由度，并研究其在改善 RIS 辅助无线通信系统性能方面的潜力。通过考虑所有相关节点的辐射方向图建模，我们首先推导了复合信道增益，并给出了级联 Rician 衰落信道下系统遍历容量的闭式上界。随后，我们将 RIS 平面、发射天线与接收天线的旋转纳入考虑，重构了复合信道增益，并在研究各旋转角对容量的影响后提取出最优旋转角。此外，我们给出了遍历容量的位置依赖表达式，并研究了 RIS 部署策略，即联合旋转调整与位置选择。最后，仿真结果验证了理论分析与部署策略的准确性。尽管 RIS 位置对性能有重大影响，我们的结果表明 RIS 旋转起着更重要的作用。换言之，我们可以通过适当旋转 RIS 而非在大范围内移动它来获得可观的性能提升。例如，将 RIS 旋转 42.14 可实现超过 200% 的性能提升，而将 RIS 移动 400 米仅获得 150% 的提升。
引用
@article{arxiv.2202.05569,
title = {RIS-Aided Wireless Communications: Extra Degrees of Freedom via Rotation and Location Optimization},
author = {Yajun Cheng and Wei Peng and Chongwen Huang and George C. Alexandropoulos and Chau Yuen and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05569},
year = {2022}
}