XL-IRS 辅助多用户通信中的部署优化
信号处理
2025-04-29 v1
摘要
本文研究了一种超大规模智能反射面（XL-IRS）辅助的多用户通信系统中的部署优化问题，其中 XL-IRS 与基站（或用户）之间的信道由近场球面波前建模。为获得有价值的洞见，我们首先考虑单用户情形，并设计了一种基于交替优化（AO）的算法以最大化用户处的接收信噪比（SNR）。针对 AO 算法带来的高计算复杂度问题，我们推导了三个近似的接收 SNR 表达式，分别对应上界、近似表达式和闭式解。结果表明，XL-IRS 应部署在靠近用户（而非基站）的位置，以获得更高的波束赋形增益。随后，针对多用户场景，我们提出了一种利用 AO 与逐次凸近似（SCA）技术的高效算法，以获得高质量的 XL-IRS 部署方案。此外，我们给出了 BS-IRS 信道的有效自由度（DoF），表明可利用额外的有效自由度来提升多用户空分复用。最后，数值结果证实了近场波束聚焦增益与复用增益之间存在折中。
引用
@article{arxiv.2504.19550,
title = {Deployment Optimization for XL-IRS Assisted Multi-User Communications},
author = {Chao Zhou and Changsheng You and Tianyu Liu and Bin Lyu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19550},
year = {2025}
}