基于 SIM 的多用户 MISO 系统中求和速率最大化的改进交替优化
信号处理
2025-08-22 v1
摘要
堆叠式智能天线面板 (SIM) 已然成为未来无线网络的颠覆性技术。为探索其能力，我们研究了基于 SIM 的多用户 (MU) 多输入单输出 (MISO) 下行系统中的求和速率最大化问题。多数先前研究，若非全部，都使用当前交替优化 (AO) 框架求解该基本问题，其中数字波束赋形 (DB) 和 SIM 相位移交替优化。然而，这些方法在 SIM 层数增加且假设固定 SIM 厚度时，常导致次优性能，迅速出现性能饱和。在本文中，我们展示了仍可实现显著性能提升，且在所考虑的设置下不存在这种饱和。为此，我们提供了改进 AO 基于数字波束器和 SIM 相位移优化的实用设计指南。具体而言，我们表明 (i) 最先优化 SIM 相位移可显著提升性能，相对于先优化 DB；以及 (ii) 在应用投影梯度 (PG) 方法时，这些方法正逐渐流行于优化相位移，由于其可扩展性，我们发现使用迭代 PG 方法比常见的单步 PG 方法更好。基于这些定制，该方法在所考虑情景下实现了最高可达 的可实现求和速率 (ASR) 提升。
引用
@article{arxiv.2508.15257,
title = {A Refined Alternating Optimization for Sum Rate Maximization in SIM-Aided Multiuser MISO Systems},
author = {Eduard E. Bahingayi and Shuying Lin and Murat Uysal and Marco Di Renzo and Le-Nam Tran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15257},
year = {2025}
}