VeXaRIS

Contexte du projet

Les surfaces intelligentes reconfigurables (RIS), les technologies massives d'entrées multiples et de sorties multiples (mMIMO) sans cellule (CF) et le vehicule-to-everything (V2X) sont des technologies clés pour la communication sans fil de nouvelle génération, c'est-à-dire au-delà de la 5G et de la 6G. Le CF mMIMO implique le déploiement de nombreux points d'accès dans une vaste zone géographique pour servir conjointement tous les utilisateurs.

Objectif du projet et pertinence

Le V2X permet à l'équipement de l'utilisateur du véhicule (VUE) de communiquer avec les stations de base, les piétons et les autres véhicules. La grande mobilité des VUE implique des transferts fréquents et des canaux vieillissants. La technologie CF mMIMO est donc idéale pour le V2X, puisqu'elle permet d'éliminer les changements de station.

Approche

Pour réduire l'impact du vieillissement des canaux, davantage de points d'accès doivent être déployés, ce qui augmente la consommation d'énergie. Le RIS comprend de nombreux éléments réfléchissants passifs (RE), qui peuvent induire indépendamment un changement de phase et d'amplitude, avec des besoins en énergie marginaux. Ainsi, le RIS peut améliorer l'efficacité spectrale/énergétique (SE/EE). Cependant, le RIS passif souffre d'une atténuation à double évanouissement qui peut être préjudiciable aux VUE.

Cette proposition vise à analyser le SE/EE du CF mMIMO assisté par RIS actif (aRIS) activé pour V2X. Chaque AP dessert les VUE à l'aide de plusieurs aRIS. Nous déduirons des solutions de forme fermée pour le SE de la liaison montante/descendante en supposant des informations imparfaites sur l'état du canal, des canaux de Rician spatialement corrélés et le vieillissement du canal. Pour l'aRIS, si l'augmentation de l'amplitude du signal réfléchi améliore le signal souhaité, elle augmente également le bruit. De plus, l'aRIS nécessite une puissance supplémentaire pour amplifier le signal, ce qui augmente la consommation d'énergie du réseau.

Résultats attendus

Le compromis entre le SE et l'EE sera analysé pour identifier les meilleures régions de fonctionnement. L'augmentation de la puissance de transmission des AP (ou des VUE) peut augmenter le SE mais sature à un moment donné en raison des interférences. Par conséquent, nous cherchons à optimiser conjointement la puissance, l'amplitude et la phase de l'aRIS avec les objectifs suivants : (1) maximiser la somme des SE (2) maximiser l'EE. Enfin, nous proposons un algorithme d’apprentissage fédéré pour la prévision CSI afin d’atténuer les effets du vieillissement des canaux.

  Ce projet a reçu un financement du programme-cadre Horizon Europe (2021-2027) dans le cadre de la convention de subvention n° 101120779