광대역 모델링 및 대각선을 넘어선 재구성 가능한 지능형 표면을 위한 빔포밍

Temel Kavramlar

이 연구는 대각선을 넘어선 재구성 가능한 지능형 표면(BD-RIS)의 광대역 모델링과 빔포밍 설계를 다룹니다. 제안된 광대역 모델은 단순한 수식으로 표현되면서도 다양한 주파수의 신호에 대한 BD-RIS의 응답 변화를 정확하게 포착합니다. 이를 바탕으로 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 모든 부반송파의 평균 전송률을 최대화하는 BD-RIS 설계 알고리즘을 제안합니다.

Özet

이 연구는 BD-RIS의 광대역 모델링과 빔포밍 설계를 다룹니다.

1. 광대역 모델링:

• BD-RIS의 회로 실현을 기반으로 하여 새로운 광대역 모델을 제안합니다.
• 이 모델은 단순한 선형 수식으로 표현되면서도 다양한 주파수의 신호에 대한 BD-RIS의 응답 변화를 정확하게 포착합니다.
• 제안된 모델은 기존 협대역 모델의 한계를 극복하고 실제 광대역 통신 시스템에서 BD-RIS의 이점을 탐구할 수 있게 합니다.

2. 빔포밍 설계:

• 제안된 광대역 BD-RIS 모델을 활용하여 단일 입력 단일 출력 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 평균 전송률을 최대화하는 빔포밍 설계 알고리즘을 개발합니다.
• 이를 통해 BD-RIS의 광대역 특성을 효과적으로 활용할 수 있습니다.

3. 성능 평가:

• 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 빔포밍 설계의 효과를 입증하고, 광대역 모델링의 중요성을 강조합니다.
• BD-RIS 아키텍처의 그룹 크기가 증가할수록 광대역 모델링을 고려할 때 더 나은 성능을 보임을 확인합니다.
• 광대역 효과를 무시하고 설계할 경우 성능 저하가 발생할 수 있음을 보여줍니다.

İstatistikler

전송 전력 P가 증가할수록 평균 전송률이 증가합니다.
BD-RIS 요소 수 M이 증가할수록 평균 전송률이 증가합니다.

Alıntılar

"이 연구는 BD-RIS의 광대역 모델링과 빔포밍 설계를 다룹니다."
"제안된 광대역 모델은 단순한 선형 수식으로 표현되면서도 다양한 주파수의 신호에 대한 BD-RIS의 응답 변화를 정확하게 포착합니다."
"제안된 빔포밍 설계 알고리즘을 통해 BD-RIS의 광대역 특성을 효과적으로 활용할 수 있습니다."

Önemli Bilgiler Şuradan Elde Edildi

Wideband Modeling and Beamforming for Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces

by Hongyu Li,Ma... : arxiv.org 03-20-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.12893.pdf

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