空间相关信道下STAR-RIS辅助的无蜂窝大规模MIMO系统
信息论
2023-12-01 v1 math.IT
摘要
本文研究了下行同时透射与反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助的无蜂窝（CF）大规模多输入多输出（mMIMO）系统的性能，其中用户设备（UEs）位于RIS两侧。我们考虑了相关瑞利衰落及每个接入点（AP）多天线，同时采用最大比（MR）波束赋形基于瞬时信道状态信息（CSI）设计主动波束赋形。首先，我们依托一种聚合信道估计方法，降低了信道估计所需开销，同时提供数据处理所需的充足信息。我们得到了每AP信道估计的归一化均方误差（NMSE），并基于长时统计CSI设计了表面的被动波束赋形（PB）。接着，我们推导了AP数与表面单元数渐近区域内的接收信号。然后，我们在统计CSI下获得了任意AP数与STAR-RIS单元数下下行可达速率的闭式表达式。最后，基于所推导表达式，数值结果展示了在传统CF mMIMO系统中部署STAR-RIS的可行性与优势。特别地，我们从理论上分析了STAR-RIS辅助CF mMIMO系统的性质，并揭示了关于信道相关性、表面单元数及导频污染对可达速率影响的明确见解。
引用
@article{arxiv.2311.18343,
title = {STAR-RIS Assisted Cell-Free Massive MIMO System Under Spatially-Correlated Channels},
author = {Anastasios Papazafeiropoulos and Hien Quoc Ngo and Pandelis Kourtessis and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18343},
year = {2023}
}
备注
accepted in IEEE TVT