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宽带可重构智能表面辅助无蜂窝网络的联合预编码框架

信号处理 2021-09-01 v3 信息论 性能 系统与控制 系统与控制 math.IT

摘要

凭借强大的抗小区间干扰能力,无蜂窝网络被视为提升网络容量的一种有前景的技术。然而,进一步的容量提升需部署更多基站(BS),成本高且功耗大。为解决该问题,受近期发展的可重构智能表面(RIS)技术启发,我们提出RIS辅助无蜂窝网络的概念,以低成本低功耗提升容量。其核心思想是用低成本高能效的RIS替代部分所需基站。继而,在宽带RIS辅助无蜂窝网络中,我们构建了基站与RIS联合预编码设计以最大化网络容量的问题。鉴于所构问题的非凸性与高复杂度,我们开发了交替优化框架来求解这一难题。具体而言,我们通过分式规划解耦该问题,并交替求解子问题。需注意,现有文献考虑的大多数场景均为本文研究的一般场景的特例,所提联合预编码框架可作为最大化大多数现有RIS辅助场景容量的通用解。最后,仿真结果表明,相比传统无蜂窝网络,所提方案下的网络容量可显著提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.03744,
  title  = {A joint precoding framework for wideband reconfigurable intelligent surface-aided cell-free network},
  author = {Zijian Zhang and Linglong Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03744},
  year   = {2021}
}

备注

Published in IEEE TSP. This joint precoding framework considers the general case of multiple BSs, multiple RISs, multiple users, multiple antennas at both BSs and users, and multiple carriers, so it can be also used for other special cases in which some of these parameters are single. The simulation codes are provided at: http://oa.ee.tsinghua.edu.cn/dailinglong/publications/publications.html