依赖统计 CSI 的堆叠智能超表面使能 LEO 卫星通信
信息论
2024-03-12 v1 信号处理
math.IT
摘要
低轨（LEO）卫星通信系统因其广泛的覆盖范围而作为地面无线网络的重要补充，受到了越来越多的关注。本文利用堆叠智能超表面（SIM）技术，提出了一种新颖的 LEO 卫星系统设计。具体而言，轻量且节能的 SIM 安装在卫星上，以在电磁波域直接实现多用户波束成形，与传统的数字波束成形方案相比，这大大减少了卫星的处理延迟和计算负荷。为了克服在发射端获取瞬时信道状态信息（CSI）的挑战并最大化系统性能，基于统计 CSI 构建了一个用于最大化遍历和速率的联合功率分配与 SIM 相移优化问题，并定制了交替优化（AO）算法来高效求解。此外，提出了一种基于信道相关性的用户分组方法和天线选择算法，以进一步提高系统性能。仿真结果证明了所提出的基于 SIM 的 LEO 卫星系统设计和基于统计 CSI 的 AO 算法的有效性。
引用
@article{arxiv.2403.05892,
title = {Stacked Intelligent Metasurface Enabled LEO Satellite Communications Relying on Statistical CSI},
author = {Shining Lin and Jiancheng An and Lu Gan and Mérouane Debbah and Chau Yuen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05892},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 4 figures, accepted by IEEE WCL