D-STAR：用于联合上行/下行传输的双同时透射与反射可重构智能表面
信息论
2024-02-09 v3 信号处理
math.IT
摘要
为支持上行（UL）与下行（DL）用户，提出了同时透射与反射可重构智能表面（STAR-RIS）的联合上行/下行（JUD）设计。此外，双 STAR-RIS（D-STAR）概念被构想为一种颇具前景的架构，可实现360度全平面服务覆盖，包括位于基站（BS）与 D-STAR 之间以及更远处（即 BS 之外）的 UL/DL 用户。相应区域被称为主（P）区域和次（S）区域。BS 与用户均存在于 P 区域，而仅用户在 S 区域。主 STAR-RIS（STAR-P）在解决 P 区域用户间干扰、来自 BS 的自干扰（SI）以及来自反射与折射 UL 用户对 DL 接收机造成的干扰方面发挥重要作用。相比之下，次 STAR-RIS（STAR-S）旨在减轻 S 区域干扰。所建立的非线性非凸速率最大化问题通过分解出的 BS 波束成形器、D-STAR 幅度及相移配置等凸子问题之间的交替优化求解。我们还提出一种基于 D-STAR 的有源波束成形与无源 STAR-RIS 幅度/相位（DBAP）优化方案，利用拉格朗日对偶与 Dinkelbach 变换、交替方向乘子法（ADMM）与连续凸近似（SCA）、以及罚凸凹过程（PCCP）求解各子问题。仿真结果表明，所提 D-STAR 架构优于传统单 RIS、单 STAR-RIS 与半双工网络。所提 D-STAR 的 DBAP 在不同量化电平数、地理部署、发射功率以及不同发射天线数、贴片分区数与 D-STAR 单元数下均优于公开文献中最先进的方案。
引用
@article{arxiv.2307.16096,
title = {D-STAR: Dual Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surfaces for Joint Uplink/Downlink Transmission},
author = {Li-Hsiang Shen and Po-Chen Wu and Chia-Jou Ku and Yu-Ting Li and Kai-Ten Feng and Yuanwei Liu and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.16096},
year = {2024}
}
备注
Accepted by IEEE TCOM