基于超大规模智能反射面的无线通信
信息论
2021-06-14 v1 math.IT
摘要
智能反射面 (IRS) 是一项颇具前景的无线通信技术，因其具备塑造无线环境的潜在能力。然而在实践中，只有当无源 IRS 尺寸足够大时，这种预期增益才可实现，而此时传统的基于均匀平面波 (UPW) 的信道模型可能不再准确。本文针对基于超大规模 IRS (XL-IRS) 的无线通信，开展新的信道建模与性能分析。通过考虑信号幅度与投影孔径在不同反射单元上的变化，我们推导了基于通用均匀平面阵 (UPA) 的 XL-IRS 的接收信噪比 (SNR) 的下界与上界。我们的结果表明，与传统 UPW 模型中随反射单元数 M 二次方增长不同，在更切合实际的非 UPW 模型下，SNR 随 M 的增长呈现收益递减并最终饱和。为获得更多见解，我们进一步研究了基于均匀线阵 (ULA) 的 XL-IRS 这一特例，推导出了关于 IRS 尺寸与收发端位置的闭式 SNR 表达式。该结果表明，SNR 主要取决于收发端位置与 IRS 所构成的两个几何角以及 IRS 的边界点。数值结果验证了我们的分析，并证明了针对 XL-IRS 辅助的无线通信进行恰当信道建模的重要性。
引用
@article{arxiv.2106.06106,
title = {Wireless Communication with Extremely Large-Scale Intelligent Reflecting Surface},
author = {Chao Feng and Haiquan Lu and Yong Zeng and Shi Jin and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06106},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 5 figures, conference