面向 IREE 的基于过期 CSI 的主动 RIS 辅助绿色通信系统
信号处理
2024-11-19 v1
摘要
通信技术的快速演进激发了对节能网络架构和性能指标日益增长的需求。主动可重构智能表面正成为绿色网络架构中的关键组件。与被动 RIS 相比，主动 RIS 在每个反射元件上配备了放大器，使其能够同时反射和放大信号，从而克服相位响应中的双重乘性衰落，并提升系统覆盖范围和性能。此外，如文献[1]中提出的综合相对能效指标，解决了业务和容量随时间和空间动态变化的问题，从而实现更节能的无线系统。基于这些进展，本文研究了主动 RIS 辅助绿色通信系统中最大化 IREE 的问题。然而，在实际系统中获取完美的信道状态信息面临重大挑战与成本。为了解决这一问题，我们基于过期 CSI 推导了平均可达速率，并构建了相应的 IREE 最大化问题，通过联合优化基站和 RIS 处的波束成形来求解。鉴于该问题的非凸性质，我们提出了一种交替优化逐次逼近算法。通过应用二次变换和松弛技术，我们简化了原问题，并交替优化基站和 RIS 处的波束成形矩阵。此外，为了处理 RIS 反射系数的离散约束，我们开发了一种逐次逼近方法。实验结果验证了我们对算法收敛性的理论分析，证明了所提出算法的有效性，并突出了 IREE 在增强绿色通信网络性能方面的优越性。
引用
@article{arxiv.2411.11030,
title = {IREE Oriented Active RIS-Assisted Green communication System with Outdated CSI},
author = {Kai Cao and Tao Yu and Jihong Li and Xiaojing Chen and Yanzan Sun and Qingqing Wu and Wen Chen and Shunqing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11030},
year = {2024}
}