Reconfigurable intelligent surface (RIS) can be employed in a cell-free system to create favorable propagation conditions from base stations (BSs) to users via configurable elements. However, prior works on RIS-aided cell-free system designs mainly rely on the instantaneous channel state information (CSI), which may incur substantial overhead due to extremely high dimensions of estimated channels. To mitigate this issue, a low-complexity algorithm via the two-timescale transmission protocol is proposed in this paper, where the joint beamforming at BSs and RISs is facilitated via alternating optimization framework to maximize the average weighted sum-rate. Specifically, the passive beamformers at RISs are optimized through the statistical CSI, and the transmit beamformers at BSs are based on the instantaneous CSI of effective channels. In this manner, a closed-form expression for the achievable weighted sum-rate is derived, which enables the evaluation of the impact of key parameters on system performance. To gain more insights, a special case without line-of-sight (LoS) components is further investigated, where a power gain on the order of $\mathcal{O}(M)$ is achieved, with $M$ being the BS antennas number. Numerical results validate the tightness of our derived analytical expression and show the fast convergence of the proposed algorithm. Findings illustrate that the performance of the proposed algorithm with two-timescale CSI is comparable to that with instantaneous CSI in low or moderate SNR regime. The impact of key system parameters such as the number of RIS elements, CSI settings and Rician factor is also evaluated. Moreover, the remarkable advantages from the adoption of the cell-free paradigm and the deployment of RISs are demonstrated intuitively.


翻译:重新配置智能表面(RIS) 可以在一个没有细胞的系统中使用一种低兼容性算法,通过可配置元素创建基站(BSs)向用户提供有利的传播条件。然而,先前的RIS辅助无细胞系统设计工程主要依靠瞬时频道状态信息,由于估计频道的高度,这种信息可能会产生大量的间接费用。为了缓解这一问题,本文件提出了一种通过双级传输协议的低兼容性算法,在这个系统中,通过移动优化框架,使平均加权总和率最大化,从而便利了BSs和RIS的中度参数的联合组合。具体地说,通过统计CSI优化了RIS的被动对象,而BSs的传输信号以瞬时的CSI为根据。 通过这种方式,可以对可实现的加权总比率进行封闭式表达,从而能够评估系统性能的主要参数的影响。为了获得更多的洞察,一个没有直线(LES)的变量,从而最大限度地超超重总和精确度值的系统(RIS)的被动性能和精确性压值值的值值值值值值值值值值值值值值值值值, 也通过CMRIS的精确性价值的精确性价值的精确值 显示显示的精确值 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员