RIS 辅助的无小区大规模 MIMO 系统的双时标传输设计
摘要：上行可重构智能表面（RIS）辅助的无细胞大规模多输入多输出（CF-mMIMO）系统的两个时间尺度传输设计的性能。我们考虑Rician信道模型，并基于长时间统计信道状态信息（CSI）设计RIS的无源波束成形，而中央处理单元（CPU）利用最大比合并（MRC）技术基于瞬时整体信道执行完全集中处理，这些信道是直接和RIS反射信道的叠加。首先，我们导出任意数量接入点（AP）天线和RIS反射元素的上行可实现速率的闭式近似表达式。依靠导出的表达式，我们在理论上分析了在无细胞mMIMO系统中部署RIS的好处，并得出明确的见解。然后，基于统计CSI下的闭式近似速率表达式，我们利用遗传算法（GA）优化RIS的相移，分别最大化用户的总速率和最小速率。最后，数值结果证明了我们导出的表达式的正确性以及将大尺寸RIS部署到无细胞mMIMO系统中的好处。此外，我们研究了GA的最优性和收敛行为，以验证其有效性。为了提供更有益的分析，我们给出了能效的闭式表达式，并给出了数值结果，显示了在RIS的帮助下系统的高能效性。此外，我们的结果揭示了在RIS辅助的mMIMO系统中分布式部署AP和RIS的好处，这些系统包括无细胞网络。
作者：Jianxin Dai, Jin Ge, Kangda Zhi, Cunhua Pan, Zaichen Zhang, Jiangzhou Wang, Xiaohu You
论文ID：2210.08514
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-08-07