多 IRS 辅助通信中的协作波束路由
信息论
2020-10-27 v1 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）被视为一种变革性技术，可为无线通信实现智能且可重构的环境。本通信快报研究一种新的 IRS 辅助通信系统，其中多个 IRS 通过多跳信号反射协助多天线基站（BS）与远端单天线用户之间的通信。具体而言，通过利用邻近 IRS 之间的视距（LoS）链路，建立 BS 与用户之间的多跳级联 LoS 链路，其中选定一组 IRS 依次反射 BS 的信号，以最大化用户处的接收信号功率。为解决这一新问题，我们首先针对给定波束路由，分别给出 BS 与选定 IRS 处最优主动与协作被动波束成形的闭式解。然后，我们推导端到端信道功率，揭示了最优波束路由设计中最大化乘性被动波束成形增益与最小化多反射路径损耗之间的基本权衡。为调和此权衡，我们将 IRS 选择与波束路由问题重新表述为图论中等价的最短简单路径问题并求其最优解。数值结果表明，所提算法相较基准方案具有显著性能增益，并揭示了关于最优波束路由设计的有用见解。
引用
@article{arxiv.2010.13589,
title = {Cooperative Beam Routing for Multi-IRS Aided Communication},
author = {Weidong Mei and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13589},
year = {2020}
}
备注
five pages, 3 figures. Accepted for publication by IEEE Wireless Communications Letters