智能反射面辅助的多用户通信：发射分集与主/被动预编码的协同设计
信息论
2024-09-24 v1 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（Intelligent Reflecting Surface, IRS）已成为构建智能自适应无线电环境的高性价比解决方案。以往大多数关于 IRS 的研究均基于完美或部分已知的信道状态信息（Channel State Information, CSI）来联合设计主动和被动预编码。然而，在时延敏感或高移动性通信中，探索无需任何 CSI 即可利用 IRS 增强通信可靠性的更有效方法势在必行。在本文中，我们研究了一种创新的 IRS 辅助多用户通信系统，该系统将 IRS 与其辅助的多天线基站（Base Station, BS）集成，通过发射分集同时服务多个高移动性用户，并通过主/被动预编码服务多个低移动性用户。具体而言，我们首先揭示，当动态调整 IRS 中所有反射元素共享的公共相移时，其对任何低移动性用户的被动预编码增益保持不变。受此特性启发，我们利用 IRS 的公共相移设计来实现发射分集以服务高移动性用户，且无需在 BS 处获取任何 CSI。同时，主/被动预编码设计被整合入 IRS 集成 BS 中以服务低移动性用户（假设 CSI 已知）。然后，考虑到不同用户之间的干扰，我们构建并求解了一个关于 IRS 反射预编码和 BS 发射预编码的联合优化问题，旨在最小化 BS 的总发射功率。
引用
@article{arxiv.2409.14088,
title = {Intelligent Reflecting Surface-Aided Multiuser Communication: Co-design of Transmit Diversity and Active/Passive Precoding},
author = {Beixiong Zheng and Tiantian Ma and Jie Tang and Changsheng You and Shaoe Lin and Kai-Kit Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14088},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 9 figures, Early Access in IEEE TWC