存在电磁干扰的 RIS 辅助无蜂窝大规模 MIMO 系统的上行链路性能
信息论
2023-06-16 v1 信号处理
math.IT
摘要
无蜂窝（CF）大规模多输入多输出（MIMO）与可重构智能表面（RIS）是实现未来超五代（B5G）网络的两种有前景的技术。本文中，我们考虑一个实用的空间相关 RIS 辅助 CF 大规模 MIMO 系统，其具有多天线接入点（APs）并工作于空间相关衰落信道。与先前工作不同，我们考虑了 RIS 处的电磁干扰（EMI）以进一步刻画实际环境下的系统性能。接着，我们推导了在 APs 处采用最大比（MR）合并、在中央处理单元（CPU）处采用大规模衰落解码（LSFD）的系统频谱效率（SE）的闭式表达式。此外，为抵消远近效应与 EMI，我们提出了实用的分数功率控制（FPC）与最大最小功率控制算法以进一步提升系统性能。我们揭示了 EMI、信道相关性以及不同信号处理方法对用户设备（UEs）上行链路 SE 的影响。我们推导的分析结果的准确性通过大量蒙特卡洛仿真得到验证。我们的结果表明，EMI 会显著降低 SE，尤其对于那些信道条件不理想的 UEs。此外，增加 RIS 单元数量在 SE 方面总是有益的，但当 RIS 单元数量足够大时收益递减。而且，当 RIS 受 EMI 损害时，RIS 单元间空间相关性的存在会恶化系统性能。
引用
@article{arxiv.2306.08278,
title = {Uplink Performance of RIS-aided Cell-Free Massive MIMO System with Electromagnetic Interference},
author = {Enyu Shi and Jiayi Zhang and Derrick Wing Kwan Ng and Bo Ai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08278},
year = {2023}
}
备注
to appear in IEEE Journal on Selected Areas in Communications