MIMO Communications with 1-bit RIS: Asymptotic Analysis and Over-the-Air Channel Diagonalization
Panagiotis Gavriilidis, Kyriakos Stylianopoulos, George C. Alexandropoulos
本文介绍了在Ricean褪色条件下由1位可重新配置的智能表面(RIS)辅助的多输入多输出(MIMO)系统的渐近分析。 使用随机矩阵理论,我们表明,在渐近性机制中,发射器-RIS和RIS-接收机通道的主导奇异值和向量收敛到其确定性的视线(LoS)组件,几乎与Ricean因子无关。 这使得仅通过闭式符号对齐(SA)规则使用LoS信息进行RIS相位配置,从而最大化通道增益。 此外,当 RIS 比收发器阵列无症状地大时,适当的 RIS 配置可以在容量公式中渲染端到端 MIMO 通道,从而消除流间干扰,并在发射器没有通道知识的情况下实现过空(OTA)空间复用。 基于这一结果,提出了一种基于渐近位点符号和统计通道参数的节水式SA算法,该算法将RIS元素分配给空间流。 模拟结果验证了理论分析,证明拟议的方案实现了与传统黎曼流形优化相当的性能,但运行时数量级较低。
This paper presents an asymptotic analysis of Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems assisted by a 1-bit Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) under Ricean fading conditions. Using random matrix theory, we show that, in the asymptotic regime, the dominant singular values and vectors of the transmitter-RIS and RIS-receiver channels converge to their deterministic Line-of-Sight (LoS) components, almost irrespective of the Ricean factors. This enables RIS phase configuration using only Lo...
