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配备可移动单元的智能反射面辅助无线通信

信息论 2023-11-07 v1 信号处理 math.IT

摘要

智能反射面(IRS)已被公认为提升通信性能的一项强大技术。为降低制造与控制成本,IRS 宜考虑离散相位偏移(DPSs),文献中默认将其在 [π,π)[ - \pi,\pi ) 范围内均匀设置。然而,此种设置在一般莱斯衰落下无法取得合意性能,因为信道相位以较高概率集中于狭窄范围内。受此缺陷驱动,我们在本文中为 IRS 设计最优非均匀 DPSs 以达到合意性能水平。基本挑战在于,若采用各单元位置固定的传统 IRS,不同级联源-单元-目的地信道间可能存在相位分布偏移。该现象导致每个 IRS 单元的最优非均匀 DPSs 模式不同,从而引致巨大制造成本,尤其在 IRS 单元数较大时。受近期涌现的流体天线系统(即可移动天线技术)驱动,我们证明若每个 IRS 单元的位置可灵活调整,上述相位分布偏移可被惊人地消除,从而使各 IRS 单元呈现相同的 DPSs 模式。据此,我们基于低复杂度迭代算法确定了统一非均匀 DPSs 的形式。仿真表明,相较竞争基准,我们所提设计显著提升了系统性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.02376,
  title  = {Intelligent Reflecting Surface-Aided Wireless Communication with Movable Elements},
  author = {Guojie Hu and Qingqing Wu and Dognhui Xu and Kui Xu and Jiangbo Si and Yunlong Cai and Naofal Al-Dhahir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02376},
  year   = {2023}
}