基于实际功耗模型提升可重构智能表面的能效
信号处理
2023-10-25 v1
摘要
可重构智能表面（RISs）被广泛认为是未来无线通信系统的一项有前景的技术。作为绿色无线通信中RIS辅助通信系统的重要指标，能效（EE）近来作为优化目标受到密集研究关注。然而，以往多数工作忽略了附着于每个RIS单元的PIN二极管在导通与截止状态间的不同功耗。这一疏忽导致大量不必要的功耗，并因不精确的功耗模型而降低了实际能效。为解决该问题，本文首先采用适用于RIS辅助多用户多输入单输出（MU-MISO）通信系统的实际功耗模型，其考虑了RIS的PIN二极管通断状态引起的功耗差异。基于此模型，我们构建了更精确的能效优化问题。然而，该问题非凸且具有混合整数特性，给优化带来挑战。为求解该问题，采用有效的交替优化（AO）算法框架分别优化基站与RIS波束成形预编码器。为获得关键的RIS波束成形预编码器，我们分别基于最大梯度搜索与SDP松弛开发了两种有效方法。理论分析表明原问题的指数复杂度已降至多项式复杂度。仿真结果显示所提算法优于现有算法，在多种场景下显著提升了能效。
引用
@article{arxiv.2310.15901,
title = {Enhancing Energy Efficiency for Reconfigurable Intelligent Surfaces with Practical Power Models},
author = {Zhiyi Li and Jida Zhang and Jieao Zhu and Shi Jin and Linglong Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15901},
year = {2023}
}
备注
Reconfigurable intelligent surface is a promising 6G technology. However, RIS power models are inaccurate. In this paper, we construct a practical power model for RIS communication systems with an SDP-relaxation algorithm, achieving optimal energy efficiency