Dreistufiges Strahltraining mit gemischter Strahlteilung in RIS-gestütztem OFDM-Kommunikationssystem

Zhichao CHENG ,  

Shupei ZHANG ,  

Shu FU ,  

Boya DI ,  

Abstract

Mit der Entwicklung von Millimeterwellen-Kommunikationssystemen rückt die großflächig rekonfigurierbare intelligente Oberfläche (RIS) als potenzielle Technologie zur Verbesserung der Signalstärke und Erweiterung der Abdeckung in den Fokus. Allerdings sehen sich RIS-gestützte Kommunikationssysteme mit orthogonalem Frequenzmultiplex (OFDM) in Hochfrequenzbereichen mit Herausforderungen konfrontiert, die durch die Erweiterung des Nahfeldbereichs und den Strahlteilungseffekt entstehen, was die Gewinnung von Kanalzustandsinformationen (CSI) erschwert. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, nutzt dieser Artikel den Strahlteilungseffekt, um ein dreistufiges, codebuchbasiertes Strahltrainingsschema vorzuschlagen und so die Schätzung des CSI zu vermeiden. Insbesondere analysiert der Artikel den Strahlteilungseffekt im RIS-gestützten OFDM-Kommunikationssystem und entwirft einen Strahlteilungssensitiven Codesatz. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen schmalbandigen Codesatz verwendet dieser Satz weniger Codewörter, um den Nah- und Fernbereich abzudecken. Basierend auf diesem Satz wird ein dreistufiger Strahltrainingsmechanismus implementiert, der den optimalen Codesatz mit niedrigem Zeitoverhead erlangt, wodurch die anschließende Strahlausformung erleichtert wird. Simulationsergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene Schema in gemischten Nah-Fern-Feld-Bedingungen bei der Strahltraining-Genauigkeit und der Datenübertragungsgeschwindigkeit besser abschneidet als derzeitige schmalbandige Codesätze für den Nah- oder Fernbereich.

Keywords

Nah-Fern-Feld;Strahlteilung;Codesatzentwurf;Strahltraining;großflächig rekonfigurierbare intelligente Oberflächen

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