可重构智能表面辅助无线网络的容量增强：从规则阵列到不规则阵列
信息论
2023-01-16 v2 信号处理
math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）在未来 6G 无线通信中极具前景。然而，RIS 单元数量的增加导致了信道获取的高开销以及不可忽略的功耗。因此，如何在有限 RIS 单元下提升系统容量至关重要。与单元按规则网格排列的经典规则 RIS 不同，本文提出一种不规则 RIS 结构以提升系统容量。其核心思想是在扩大的表面上不规则地配置给定数量的 RIS 单元，与规则 RIS 相比提供了额外的空间自由度。以此方式，接收信号功率得以增强，从而系统容量得到改善。接着，我们建立联合拓扑与预编码优化问题以最大化不规则 RIS 辅助通信系统的容量。相应地，提出一种低复杂度联合优化算法，交替优化 RIS 拓扑与预编码设计。特别地，采用基于禁忌搜索的方法设计不规则 RIS 拓扑，并引入基于邻域提取的交叉熵方法优化预编码设计。仿真结果表明，在有限 RIS 单元约束下，所提不规则 RIS 能显著增强系统容量。
引用
@article{arxiv.2109.14964,
title = {Capacity Enhancement for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Network: from Regular Array to Irregular Array},
author = {Ruochen Su and Linglong Dai and Jingbo Tan and Mo Hao and Richard MacKenzie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14964},
year = {2023}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Vehicular Technology. Simulation codes are provided at: http://oa.ee.tsinghua.edu.cn/dailinglong/publications/publications.html