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RISnet:一种基于部分信道状态信息的可扩展智能超表面优化方法

信号处理 2023-08-21 v2 信息论 math.IT

摘要

可重构智能表面(RIS)是一项极具前景的技术,能够通过智能调控无线信道使无线通信系统获得性能提升。本文考虑下行多用户多输入单输出(MISO)信道中通过空分多址(SDMA)实现的和速率最大化问题。该问题的两大挑战在于:RIS 单元数量庞大导致的高维度,以及难以获取文献中许多算法假定已知的完整信道状态信息(CSI)。对此,我们提出一种混合机器学习方法,在基站(BS)采用加权最小均方误差(WMMSE)预编码器,并设计专用神经网络(NN)架构 RISnet 用于 RIS 配置。RISnet 具有良好的可扩展性,可优化 1296 个 RIS 单元,且仅需以 16 个 RIS 单元的部分 CSI 作为输入。我们表明,在通过射线追踪仿真获得的几何信道模型下,该方法以较低的信道估计需求实现了高性能。无监督学习使 RISnet 自行找到优化的 RIS 配置。数值结果表明,训练后的模型以较低计算代价配置 RIS,大幅优于基线方法,且可支持离散相移。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.00667,
  title  = {RISnet: A Scalable Approach for Reconfigurable Intelligent Surface Optimization with Partial CSI},
  author = {Bile Peng and Karl-Ludwig Besser and Ramprasad Raghunath and Vahid Jamali and Eduard A. Jorswieck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.00667},
  year   = {2023}
}