在非正交多址网络中利用智能反射面：联合波束成形优化
信号处理
2020-11-12 v2
摘要
本文研究了一种下行多输入单输出智能反射面(IRS)辅助的非正交多址(NOMA)系统，其中基站(BS)在IRS的辅助下服务多个用户。我们的目标是在连续干扰消除解码速率条件和IRS反射单元约束下，通过联合优化基站的有源波束成形和IRS的无源波束成形，最大化所有用户的和速率。针对反射幅度与相移的特性，我们考虑了理想与非理想IRS假设。为处理所构建的非凸问题，我们采用交替优化方法提出高效算法，交替设计有源波束成形与无源波束成形。对于理想IRS场景，两个子问题通过连续凸逼近技术求解。对于非理想IRS场景，恒模IRS单元进一步划分为连续相移与离散相移。为处理连续相移的无源波束成形问题，利用序列秩一约束松弛方法开发了一种新算法，该算法能保证找到局部最优的秩一解。随后，针对离散相移提出了一种基于量化的方案。最后，数值结果表明：i) 通过部署IRS并采用所提算法，系统总和速率可显著提升；ii) 3比特相移器能够达到与理想IRS几乎相同的性能；iii) 所提IRS辅助NOMA系统比IRS辅助正交多址系统获得更高的系统总和速率。
引用
@article{arxiv.1910.13636,
title = {Exploiting Intelligent Reflecting Surfaces in NOMA Networks: Joint Beamforming Optimization},
author = {Xidong Mu and Yuanwei Liu and Li Guo and Jiaru Lin and Naofal Al-Dhahir},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13636},
year = {2020}
}
备注
32 pages, 10 figures