[B5G] RIS 在 ETSI 中的討論: 通道估測與對應模型

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 以下的圖片與部分說明來自 3GPP 標準會議現況與趨勢研討會 (4/11),
講題為: ETSI 可重構智慧表面群組報告初探 (A brief summary of ETSI Group Report)
報告者為: 陽明交大電信所 黃昱智 副教授.

在 ETSI 分類中, 也把 RIS 的通道估測模型分成兩類:
第一類是將無線通道拆成三段: BS-UE, BS-RIS, RIS-UE, 如下圖所示:


在此模型中, 通常 BS-UE 的通常視為不存在, 以發揮 RIS 的效應.
這個通道模型是學術界喜歡的通道模型,
因為可以直觀的看出 RIS 相位變化對於接收端訊號的影響,
同時複用原本的 MIMO 通道模型, 延續之前通訊問題的討論框架,
在 RIS 的應用中, 主要也就是透過調整上圖中 RIS 的相位 (\Phi) 來最佳化系統,
使得系統有較佳的傳輸效能.

第二種通道估測的方法則將通道 (BS-RIS, RIS-UE) 視為一個整體,
並透過使用者的反饋的訊號強度 (RSSI, RSRP) 或是通道量測 (CSI) 進行估測.
考慮到在真實通訊系統中, RIS 通常作為一被動元件, 無法進行通道量測,
也因此, 上述將通道分離為 BS-RIS 與 RIS-UE 的方法, 較缺乏實作的可行性, 
針對這種通道整體估測的方式, 對應於不同的 RIS 設定, 操作方法又可分三類:
  1. Element-wise RIS: RIS 每一個元件分開調整相位
  2. Sub-suface-based RIS: 將 RIS 區分成多個子區塊 (sub-surface) 分開調整 
  3. Configuration-wise RIS: 根據設想的 beam pattern, 設計對應的元件相位
其原理與說明, 如下圖所示:


上述三種不同的 RIS 操作方式, 分別對應於不同的應用情境,
第一種可以產生最多元的通道變化, 但對應的訓練與回授資料較大,
第二種則對應於超大型的 RIS, 可以切割為多個子平面服務不同使用者,
第三種則對應於小型的 RIS, 有較簡單的操作方式, 可能作為 RIS 初始的應用案例.

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