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面向近场XL-IRS波束训练的基站波束成形设计

信号处理 2023-09-13 v1

摘要

现有关于极大规模智能反射面(XL-IRS)波束训练的研究均假设基站(BS)-IRS链路为远场信道模型。然而,由于BS-IRS链路的近场信道模型,该方法在实践中可能导致波束训练性能下降。为解决此问题,我们提出两种高效方案来优化BS波束成形以提升XL-IRS波束训练性能。具体而言,第一方案旨在最大化XL-IRS上的总接收信号功率,其推广了现有的基于角度的BS波束成形设计,并可使用奇异值分解(SVD)方法求解。第二方案旨在最大化XL-IRS上入射信号的1\ell_1-范数,其被证明可在用户端实现最大接收功率。为求解非凸的1\ell_1-范数最大化问题,我们利用交替优化(AO)技术提出了一种高效算法。数值结果表明,所提基于AO的BS波束成形设计在训练精度和可实现接收信噪比(SNR)方面优于SVD/基于角度的BS波束成形。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.06259,
  title  = {Base Station Beamforming Design for Near-field XL-IRS Beam Training},
  author = {Tao Wang and Changsheng You and Changchuan Yin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06259},
  year   = {2023}
}