To mitigate the effects of shadow fading and obstacle blocking, reconfigurable intelligent surface (RIS) has become a promising technology to improve the signal transmission quality of wireless communications by controlling the reconfigurable passive elements with less hardware cost and lower power consumption. However, accurate, low-latency and low-pilot-overhead channel state information (CSI) acquisition remains a considerable challenge in RIS-assisted systems due to the large number of RIS passive elements. In this paper, we propose a three-stage joint channel decomposition and prediction framework to require CSI. The proposed framework exploits the two-timescale property that the base station (BS)-RIS channel is quasi-static and the RIS-user equipment (UE) channel is fast time-varying. Specifically, in the first stage, we use the full-duplex technique to estimate the channel between a BS's specific antenna and the RIS, addressing the critical scaling ambiguity problem in the channel decomposition. We then design a novel deep neural network, namely, the sparse-connected long short-term memory (SCLSTM), and propose a SCLSTM-based algorithm in the second and third stages, respectively. The algorithm can simultaneously decompose the BS-RIS channel and RIS-UE channel from the cascaded channel and capture the temporal relationship of the RIS-UE channel for prediction. Simulation results show that our proposed framework has lower pilot overhead than the traditional channel estimation algorithms, and the proposed SCLSTM-based algorithm can also achieve more accurate CSI acquisition robustly and effectively.


翻译:为了减轻阴影消退和障碍阻塞的影响,可重新配置的智能表面(RIS)已成为一项大有希望的技术,通过控制可重新配置的被动元素,降低硬件成本,降低电力消耗,从而改进无线通信信号传输质量;然而,由于TRIS的被动元素数量众多,因此获取准确、低延迟和低试点版头频道国家信息(CSI)在RIS协助的系统中仍是一个相当大的挑战;在本文件中,我们提议建立一个三阶段联合频道分解和预测框架,以要求CSI。 拟议的框架利用了基地站(BS)-RIS频道为准静态的两层空间信号传输质量,而RIS-用户设备(UE)频道是快速时间变换的。具体地说,在第一阶段,我们使用全模变技术来估计BS的具体天线和RIS之间的频道,解决频道分解变色化过程中的关键程度模糊问题。 我们随后设计了一个全新的内层网络,即分散的短期内存(SCLSTMTMTM),并提议使用S-用户级频道的精确度(SLIS-LIS-LIS的)系统第二阶段和第三阶段,并同时显示S级的S-CLIS的S的S-CLIS-CLA(S-LA)级级级算算,可以有效地进行S的S-C-C-C-CLVA-CLU的第二阶段和第三阶段和第三阶段的S-级的S-级的S-CLULU)系统-代级算。

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