工业物联网网络中太赫兹通信的联合设备与IRS关联
信号处理
2024-02-05 v1
摘要
工业物联网(IIoT)使工业能够利用需要高数据速率的各种技术构建大型互联系统。太赫兹(THz)通信被视为实现每秒数太比特(Tbps)数据速率的候选技术。尽管如此，由于高路径损耗和分子吸收，在太赫兹频率上建立可靠的通信链路仍然是一个挑战。为了克服这些限制，本文提出将智能可重构表面(IRS)与太赫兹通信相结合，以实现未来工业物联网的智能工厂。本文中，我们制定了功率分配和联合IIoT设备与IRS关联(JIIA)问题，这是一个混合整数非线性规划(MINLP)问题。此外，JIIA问题旨在在不完美信道状态信息(CSI)下最大化总速率。为了解决这个非确定性多项式时间困难(NP-hard)问题，我们将问题分解为多个子问题，并迭代求解。具体地，我们提出了一种基于Gale-Shapley算法的JIIA解决方案，以获得上行和下行IRS之间的稳定匹配。我们通过将基于Gale-Shapley的JIIA算法与穷举搜索(ES)、贪婪搜索(GS)和随机关联(RA)在不完美CSI下进行比较来验证所提出的解决方案。复杂度分析表明，我们的算法比ES更高效。
引用
@article{arxiv.2402.00995,
title = {Joint Devices and IRSs Association for Terahertz Communications in Industrial IoT Networks},
author = {Muddasir Rahim and Georges Kaddoum and Tri Nhu Do},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.00995},
year = {2024}
}