Uncertainty Aware Deep-Unfolded Control for Multiuser RIS-Assisted Downlink with Discrete Phase Shifts under CSI Aging and Hardware Impairment

يشكل تقادم معلومات حالة القناة (CSI)، وقيود الطور المنفصلة، وعيوب الأجهزة تحديات كبيرة أمام الإرسال الموثوق به متعدد المستخدمين في الأنظمة اللاسلكية المدعومة بسطح ذكي قابل لإعادة التشكيل (RIS). ولمعالجة هذه التحديات، تقترح هذه الدراسة إطار عمل للتحكم متعدد المستخدمين في RIS مع مراعاة عدم اليقين (UADU-MU-RIS)، والذي يدمج معلومات CSI المستقبلية الاحتمالية في قرارات تخصيص الطور والطاقة في RIS المستندة إلى الفيزياء. يجمع إطار العمل بين التنبؤ الزمني القائم على النموذج والتحسين المتبقي المُتعلم، مما يُمكّن وحدة التحكم من مراعاة عدم اليقين في القناة بدلاً من الاعتماد فقط على تقديرات CSI القطعية. وعلى عكس أساليب التحكم القائمة على البيانات فقط، يُقيّم التصميم المقترح تشكيل الحزمة والتداخل ومعدلات النقل الممكنة من خلال نموذج الاتصال الفيزيائي الأساسي. أظهر التقييم على مجموعة اختبار مستقلة تضم 2000 حلقة قناة و6000 سيناريو لتقادم معلومات حالة القناة (CSI) متوسط معدل أدنى للمستخدم يبلغ 0.5801 بت/ثانية/هرتز واحتمالية انقطاع تبلغ 82.35%. بالمقارنة مع معيار التحسين التقليدي القائم على جايكس/كالمان، يزيد الإطار المقترح معدل المستخدم الأدنى من 0.1619 إلى 0.5801 بت/ثانية/هرتز، ويحسن الإنتاجية الإجمالية بنسبة 28.9%، ويقلل احتمالية الانقطاع بنسبة 13.54 نقطة مئوية. كما تُظهر دراسة استئصال تكميلية أن التحكم المشروط بعدم اليقين يُحسّن موثوقية أسوأ مستخدم، على الرغم من أن هذه الفائدة تنطوي على مفاضلة مع الإنتاجية الإجمالية. تُبرز هذه النتائج أهمية دمج عدم اليقين التنبؤي في التحكم في نظام معلومات حالة القناة (RIS) ذي البنية المادية، مع الكشف عن قيود الموثوقية المتبقية في ظل تقادم معلومات حالة القناة (CSI) واختلالات الأجهزة