능동 RIS 지원 대규모 MIMO 시스템에서의 불완전 CSI 및 위상 잡음 영향 분석

Konsep Inti

능동 RIS 지원 대규모 MIMO 시스템에서 불완전 CSI와 위상 잡음이 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 바탕으로 시스템 성능 향상을 위한 최적화 기법을 제안한다.

Abstrak

이 논문은 능동 RIS 지원 대규모 MIMO 무선 통신 시스템을 다룬다. 주요 내용은 다음과 같다:

능동 RIS에서의 위상 잡음을 고려하여 시스템 모델을 정의하였다.

LMMSE 기반 채널 추정 기법을 사용하여 결합 채널을 추정하고, 이를 바탕으로 달성 가능한 하한 전송률을 분석하였다.

전송 전력 스케일링에 따른 성능 분석을 통해 열잡음이 시스템 성능에 미치는 영향을 확인하였다.

최소 사용자 전송률 최대화를 위한 유전 알고리즘 기반 RIS 위상 최적화 기법을 제안하였다.

수치 결과를 통해 능동 RIS가 다양한 환경에서 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보였다.

Statistik

각 사용자의 전송 전력이 M 또는 N에 반비례하여 감소하면, 열잡음으로 인해 달성 가능한 전송률 하한이 0으로 수렴한다.
사용자-RIS 채널이 레일리 분포이고 RIS-BS 채널이 라이시안 분포일 때, 전송 전력이 Eu/M^a로 스케일링되면 전송률이 0으로 수렴한다.
사용자-RIS 채널과 RIS-BS 채널이 모두 레일리 분포일 때, 전송 전력이 Eu/M^a로 스케일링되면 전송률이 0으로 수렴한다.

Kutipan

"능동 RIS는 수동 RIS 시스템에 내재된 곱셈 페이딩 효과를 완화할 수 있는 유망한 솔루션을 제공한다."
"능동 RIS에서의 위상 잡음은 실제 RIS 지원 시스템에서 피할 수 없는 문제이다."
"두 시간 척도 체계를 사용하면 채널 추정 오버헤드, 피드백 오버헤드 및 계산 복잡성을 크게 줄일 수 있다."

Wawasan Utama Disaring Dari

Active RIS-Aided Massive MIMO With Imperfect CSI and Phase Noise

by Zhangjie Pen... pada arxiv.org 05-07-2024

https://arxiv.org/pdf/2405.03300.pdf

Pertanyaan yang Lebih Dalam

능동 RIS의 전력 소비와 시스템 성능 간의 최적 트레이드오프는 어떻게 달성할 수 있을까

능동 RIS의 전력 소비와 시스템 성능 간의 최적 트레이드오프는 어떻게 달성할 수 있을까?
능동 RIS의 전력 소비와 시스템 성능 간의 최적 트레이드오프를 달성하기 위해서는 다음과 같은 방안을 고려할 수 있습니다:

전력 관리: 능동 RIS의 전력 소비를 최적화하기 위해 스마트 전력 관리 시스템을 도입하여 필요한 시간에만 전력을 사용하도록 조절합니다.
에너지 효율적인 하드웨어: 에너지 효율적인 하드웨어 솔루션을 도입하여 능동 RIS의 성능을 유지하면서도 전력 소비를 최소화합니다.
동적 전력 조절: 시스템 요구에 따라 능동 RIS의 전력을 동적으로 조절하여 성능과 전력 소비 사이의 균형을 유지합니다.
전력 소비 모니터링: 전력 소비를 모니터링하고 분석하여 최적의 전력 소비 방안을 식별하고 적용합니다.

능동 RIS 지원 시스템에서 위상 잡음을 완화하기 위한 효과적인 기술은 무엇일까

능동 RIS 지원 시스템에서 위상 잡음을 완화하기 위한 효과적인 기술은 무엇일까?
능동 RIS 지원 시스템에서 위상 잡음을 완화하기 위한 효과적인 기술로는 다음과 같은 방안이 있을 수 있습니다:

고급 신호 처리 기술: 위상 잡음을 감소시키기 위해 고급 신호 처리 기술을 도입하여 신호의 정확성을 향상시킵니다.
신호 및 데이터 처리 알고리즘: 효과적인 신호 처리 및 데이터 처리 알고리즘을 개발하여 위상 잡음을 보상하고 최소화합니다.
고성능 하드웨어: 위상 잡음을 줄이기 위해 고성능 하드웨어를 사용하여 능동 RIS 시스템의 성능을 최적화합니다.
신호 간섭 관리: 신호 간섭을 관리하고 최적화하여 위상 잡음을 최소화하고 시스템 성능을 향상시킵니다.

능동 RIS 지원 시스템의 에너지 효율성 향상을 위한 방안은 무엇이 있을까

능동 RIS 지원 시스템의 에너지 효율성 향상을 위한 방안은 무엇이 있을까?
능동 RIS 지원 시스템의 에너지 효율성 향상을 위한 방안으로는 다음과 같은 전략을 고려할 수 있습니다:

스마트 전력 관리: 전력을 효율적으로 사용하기 위해 스마트 전력 관리 시스템을 도입하여 에너지 소비를 최적화합니다.
저전력 모드: 시스템이 사용되지 않을 때 자동으로 저전력 모드로 전환하여 에너지를 절약합니다.
재생 에너지 활용: 재생 에너지 소스를 활용하여 능동 RIS 시스템에 지속적인 에너지 공급을 제공하여 에너지 효율성을 향상시킵니다.
전력 효율적인 하드웨어: 전력 소비가 낮은 하드웨어 솔루션을 도입하여 시스템의 에너지 효율성을 향상시킵니다.