具有多跳传输的RIS辅助无小区网络的联合波束形成设计

IF 5.2 1区 计算机科学 Q1 COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS Tsinghua Science and Technology Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.26599/TST.2023.9010019
Decai Shen;Zijian Zhang;Linglong Dai
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摘要

多个可重构智能表面(RIS)和接入点(AP)的协作具有容量增强、节能等优点,使RIS辅助无小区网络成为未来通信的重要架构。与RIS辅助通信的大多数现有工作类似,RIS之间的多跳链路,即包括多个RIS的反射链路,在RIS辅助的无小区网络中通常被忽略。然而,在这些场景中,由于多个RIS被紧密部署,我们发现不应简单地忽略多跳信道,因为它们具有提高容量的潜力。不幸的是,据我们所知,还没有研究RIS辅助无小区网络的多跳传输。为了填补这一空白,我们研究了RIS辅助无小区网络的多跳传输,包括多跳信道模型和相应的波束成形设计。具体来说,我们提出了一个通用的多跳传输模型,该模型考虑了直接链路、单反射链路和多跳链路。基于该模型,我们提出了RIS辅助无小区网络中的波束成形设计问题,该问题允许我们在考虑多跳信道影响的情况下最大化多用户和速率。为了解决公式化问题的非凸性,提出了一种主动和被动联合波束形成方案来解决该问题。特别地,通过利用分数规划,我们将问题中的耦合波束成形参数解耦,然后交替优化这些参数,直到和速率收敛。仿真结果表明,考虑多跳链路是必要的,该方案的容量性能比现有方案提高了20%。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
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