以同址智能反射面赋能基站：用户关联、信道估计与反射优化
信息论
2022-05-27 v2 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）已成为一种以低成本增强无线通信性能的有前景技术。现有文献主要考虑将 IRS 部署在用户终端附近以改善其性能。然而，若需在网络中密集部署 IRS 以覆盖随机用户位置，该方法可能产生高成本。为避免此类高部署成本，本文考虑一种新的 IRS 辅助无线网络架构，其中 IRS 部署于每个基站（BS）邻近，以辅助其与分布式用户通信而不论用户位置如何。除显著增强 IRS 信号覆盖外，得益于短距离下近乎静态的 BS-IRS 信道，该方案相较传统用户侧 IRS 有助于降低 IRS 相关信道估计开销。针对此方案，我们提出一种新的两阶段传输协议，以高效实现 IRS 信道估计与上行数据传输的反射优化。此外，我们提出基于长期信道知识解决用户 IRS 关联问题以及所选用户 IRS BS 级联信道估计问题的有效方法。最后，联合优化所有 IRS 的无源反射与 BS 多天线接收合并，以最大化所有用户数据传输的最小可达速率。数值结果表明，所提同址 IRS 赋能 BS 方案相较无同址 IRS 的传统 BS 及现有 IRS 信道估计与反射优化方案可获得显著性能增益，从而为未来无线网络提供一种颇具吸引力的低成本高性能 BS 设计。
引用
@article{arxiv.2112.14135,
title = {Empowering Base Stations with Co-Site Intelligent Reflecting Surfaces: User Association, Channel Estimation and Reflection Optimization},
author = {Yuwei Huang and Weidong Mei and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14135},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Communications