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基于斯塔克尔伯格博弈的智能反射面辅助通信资源分配方法

信号处理 2020-03-18 v1

摘要

已知智能反射面(IRS)辅助的蜂窝网络可通过以低成本无源反射方式反射来自发射机的入射信号而有效提升容量。本文研究在多天线基站(BS)下行多用户通信中采用IRS。然而,在实际网络运行中,由于资源竞争/有限以及部署/维护成本,IRS运营商可能自私或拥有自身目标。因此,本文建立了一个斯塔克尔伯格(Stackelberg)博弈模型来分析BS与IRS运营商之间的交互。具体而言,不同于现有仅关注调节所有反射单元反射系数的IRS研究,我们考虑反射资源(单元)管理,这可通过在我们提出的IRS架构下经触发模块选择实现,其中所有反射单元由控制器的独立开关部分控制。提出了一种基于斯塔克尔伯格博弈的乘子交替方向法(ADMM)来联合优化BS处的发射波束成形与触发反射模块的无源波束成形。数值算例验证了所提研究。结果表明所提方案对BS和IRS的效用均有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.06640,
  title  = {A Stackelberg Game Approach to Resource Allocation for Intelligent Reflecting Surface Aided Communications},
  author = {Yulan Gao and Chao Yong and Zehui Xiong and Dusit Niyato and Yue Xiao and Jun Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06640},
  year   = {2020}
}

备注

novel application of game theory to research on the intelligent reflecting surface (IRS). arXiv admin note: text overlap with arXiv:2002.00331