Core Concepts
지능형 전방위 표면(IOS)은 기존 재구성 가능 지능형 표면(RIS)과 달리 입사 신호를 동시에 반사 및 굴절할 수 있어 360도 전방위 커버리지를 제공할 수 있다. 이 논문에서는 IOS 지원 시스템의 평균 스펙트럼 효율을 분석하며, 실제 채널 추정 오류와 하드웨어 결함을 고려한다.
Abstract
기존 RIS는 반사만 가능하여 180도 반공간 커버리지만 제공할 수 있지만, IOS는 반사와 굴절을 동시에 수행하여 360도 전방위 커버리지를 제공할 수 있다.
이 논문에서는 IOS 지원 시스템의 평균 스펙트럼 효율을 분석하며, 실제 채널 추정 오류와 송수신기 하드웨어 결함을 고려한다.
먼저 LMMSE 추정기를 사용하여 등가 채널을 추정하고, 이를 바탕으로 AP 빔포밍과 IOS 빔포밍을 설계한다.
이론적 분석과 시뮬레이션 결과를 통해 송수신기 하드웨어 결함이 특히 높은 송신 전력 영역에서 평균 스펙트럼 효율에 큰 영향을 미침을 보여준다.
또한 AP의 안테나 수를 늘리면 AP의 하드웨어 결함을 효과적으로 보상할 수 있지만, 사용자 단말의 하드웨어 결함은 AP 안테나 수 증가로 보상할 수 없음을 확인한다.
Stats
채널 추정 오차의 정규화된 평균 제곱 오차(N-MSE)는 송신 전력이 증가함에 따라 일정한 값으로 수렴한다.
평균 스펙트럼 효율은 송신 전력이 높은 영역에서 하드웨어 결함에 의해 성능 한계에 도달한다.
AP 안테나 수를 늘리면 AP 하드웨어 결함의 영향을 보상할 수 있지만, 사용자 단말 하드웨어 결함은 보상할 수 없다.
Quotes
"채널 추정 오류와 하드웨어 결함은 특히 높은 송신 전력 영역에서 시스템 성능을 제한한다."
"AP 안테나 수를 늘리면 AP 하드웨어 결함의 영향을 보상할 수 있지만, 사용자 단말 하드웨어 결함은 보상할 수 없다."