通过 OFDMA 利用 IRS 辅助系统中的波束分裂
信号处理
2025-03-11 v1
摘要
在毫米波频率下运行的宽带系统中，配备大量无源元件的智能反射表面（IRS）可以补偿信道传播损耗。此时会出现一种被称为波束分裂（B-SP）的现象，即 IRS 元件上的移相器无法在总分配带宽（BW）上对目标用户设备（UE）进行波束成形。尽管 B-SP 通常被视为一种损伤，但本文持乐观态度，并利用正交频分多址（OFDMA）来开发 B-SP 效应以提升系统性能。我们论证了由于 B-SP 的存在，当 IRS 被调谐为在某一频率的特定角度进行波束成形时，它也会在其他频率上形成指向不同方向的波束。随后，通过在不同子载波（SC）上机会主义地调度不同的 UE，我们证明了几乎必然地，可以在系统中所有 SC 上实现随 IRS 元件数量呈二次方增长的最优阵列增益。我们推导了所提方案的可实现吞吐量，并推断出系统在全带宽上的最优波束成形增益之上，还享有额外的多用户分集增益。最后，我们通过数值仿真验证了这些发现。
引用
@article{arxiv.2409.10404,
title = {Exploiting Beam-Split in IRS-aided Systems via OFDMA},
author = {P. Siddhartha and L. Yashvanth and Chandra R. Murthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10404},
year = {2025}
}