智能反射面赋能多跳路由的分布式波束训练
信息论
2021-08-12 v2 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）是一种以低成本提升无线通信频谱与能量效率的新兴技术。本通信快报考虑一种新的多 IRS 辅助无线网络，其中借助所选 IRS 的多跳信号反射，在基站（BS）与远端用户间建立级联视距（LoS）链路。相较于传统单跳/双跳 IRS 系统，多跳 IRS 系统在密集障碍环境中提供了更显著的路径分集与协作无源波束成形增益。然而，为最大化端到端信道增益，也带来了更具挑战性的联合有源/无源波束成形与多跳波束路由问题。此外，IRS 关联信道系数的数量随 IRS 跳数急剧增加。为应对上述问题，本快报提出一种新颖高效的基于波束训练的解决方案，考虑使用实际的基于码本的有源/无源波束成形，无需显式信道估计。所提方案并非对每条波束路由的所有有源与无源波束模式组合进行穷举或顺序搜索，而是利用（近似）时不变的 BS-IRS 与 IRS 间信道以及 BS 与 IRS 控制器间的协作训练，提出一种分布式波束训练方案以降低复杂度。仿真结果表明，所提设计取得的端到端信道增益接近顺序波束搜索，但训练开销与复杂度大幅更低。
引用
@article{arxiv.2106.11896,
title = {Distributed Beam Training for Intelligent Reflecting Surface Enabled Multi-Hop Routing},
author = {Weidong Mei and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11896},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 5 figures. Accepted for publication by IEEE Wireless Communications Letters. Our other works on multi-IRS aided wireless network: IRS-user associations (arXiv:2009.02551), single-beam multi-hop routing (arXiv:2010.13589), and multi-beam multi-hop routing (arXiv:2101.00217)