<unk> <unk> <unk> 非 ： RIS 系统性能的进一步评估

RIS系统性能的进一步评估 YifeiYuan，博士学位2023年12月5日 0 RIS与网络控制中继器(NCR) •通常只反射输入信号，没有功率放大 •控制链路的RF可以独立于数据链路 •回程链路和接入链路紧密耦合，自然全双工 控制链接 NCR中的移动功能 回程链路 访问链接 基站 带内:共 RF 控制链接 DL反射 UL反射 反射器阵列 控R制IS单继元电器 底座 站共享RF NCR中的转发单元 享 网络控制中继器(NCR) Mobile 终端 •RIS面板上的大量元素 •可用于覆盖范围增强，能力提升等。 •随着功率放大，噪声也被放大 •控制链路和回程链路的RF共享公共RF Mobile 终端 •两组RF，每组用于回程链路和接入 链路，分别实现全双工 •NCR上的天线元件不多 •主要用于填充覆盖孔 系统级仿真参数： •UE在小区边缘，每扇区4个NCR/RIS •每个RIS面板的元素数：40*40 •每个NCR的元素数：4*8，AF增益30/40dB •频率：2.6GHz NCR以固定增益放大信号、干扰和噪声 •RSRP(参考信号接收功率)： NCR-UERSRP=NCRAF增益+BTS-NCRRSRP-NCR-UE耦合损耗总RSRP=BTS-UERSRP+NCR-UERSRP •SINR（线性）： SINR=总RSRP/(UE接收噪声+直接链路干扰+邻居BTS-邻居中继器-UE干扰+邻居BTS-服务中继器-UE放大干扰) 其中NCRAF增益可调,但NCRAF增益+BTS-NCRRSRP+BTS-NCR噪声+邻居BTS- 中继器RSRP干扰 -线性≤继电器Tx功率 RSRP SINR NCR与RIS：在低频中，NCR与RIS相比具有更高的功率增益，但由于干扰放大 低频性能比较 RSRP平均增益 SINR中的平均增益 中继器功率超过最大值的百分比 中继器全功率 24.6dB 4.37dB 中继器AF增益40dB 21.4dB 4.57dB ≈45% 中继器AF增益30dB 15.1dB 4.34dB ≈9% RIS40*40，2位量化 7.4dB 7.08dB RIS和NCR之间的性能差距在高频小于低频频段，由于NCR通过波束形成的干扰较小 系统级仿真参数： •UE在小区边缘，每扇区4个NCR/RIS •每个RIS面板的元素数：40*40 •每个NCR的元素数：4*8，AF增益30/40dB •频率：26GHz 高频性能比较 NCRv.s.RIS：在高频带中，与NCR相比，RIS可以生成更精确的光束 NCR和RIS都在高频下执行波束成形 RSRP SINR •NCR 波束扫描 •RIS UE特定的波束成形 1UE BTS 2 建议书:在低频中,BS可以同时执行瞄准RIS和UE两者的波束成形。 在高频中,BS考虑3个波束成形方案:1)到UE,2)到RIS,3)同时UE和RIS两者。 RIS和NCR在波束形成方法上的差异 •在高频中,BS执行波束扫描。 •RIS级联链路的强度与直接链路相当 •NCR级联链路的强度比直接链路强得多 无RIS/dBm的最佳链条 具有 RIS/dBm的最佳链 相对强度/dB -70.22 -75.01 4.79 -94.56 -87.32 -7.23 -81.62 -92.87 11.25 -94.96 -72.32 -22.64 -103.39 -82.18 -21.20 最优链 无NCR/dBm 最优链与 NCR/dBm 相对强度/dB -103.60 -86.67 -16.92 -94.04 -57.99 -36.04 -100.92 -46.82 -54.10 -97.52 -82.88 -14.63 -92.91 -78.78 -14.12 梁设计BS：扫地。NCR：扫梁。RIS：UE特定的波束成形 NCR/RIS 谢谢！ 5