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RIS 增强的无蜂窝 MIMO 弹性

系统与控制 2022-11-02 v1 系统与控制

摘要

越来越多需要高可靠性和容错性的应用通过无线网络架构实现,因而最终依赖于可能受损和受阻的无线信道。因此,这些架构需要在物理层有备份方案以保证功能,尤其在涉及安全相关方面时。为此,本文提出利用可重构智能表面(RIS)作为弹性机制来对抗中断。RIS 用于此目的的优势源于其固有地增加替代信道链路并结合其可重构性。主要优势在无蜂窝多输入多输出(MIMO)设置中进行了研究,其中直接信道路径受到阻塞。构建了一个包含速率分配与波束成形及相移配置的优化问题,并采用弹性感知的交替优化方法求解。数值结果表明,即使将随机配置的 RIS 部署到网络中也能减少由阻塞引起的性能退化。在优化情形下这一点更为显著,RIS 能够潜在地完全抵消性能退化。有趣的是,由于 RIS 反射的贡献,即使未优化,向系统添加更多反射单元也会带来整体的弹性收益,即便对时间敏感系统也是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.00094,
  title  = {RIS-enhanced Resilience in Cell-Free MIMO},
  author = {Kevin Weinberger and Robert-Jeron Reifert and Aydin Sezgin and Ertugrul Basar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00094},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 6 figures, submitted to International ITG 26th Workshop on Smart Antennas and 13th Conference on Systems, Communications, and Coding (WSA&SCC2023)