多 IRS 辅助双向全双工通信系统中的 IRS 位置与尺寸联合优化

智能反射面（IRSs）已成为一种前景广阔的无线技术，用于电磁波的动态配置与控制，从而创建智能（可编程）无线环境。在此背景下，我们研究了一个多 IRS 辅助的双向通信系统，该系统由两个采用全双工（FD）技术的用户组成。更具体地，我们处理 IRS 位置与尺寸（即反射单元数量）的联合优化，以在各种约束下最小化系统中断概率的上界：每个 IRS 的最小和最大反射单元数、最大可安装 IRS 数、反射单元总最大数（对信令开销的隐式约束）以及 IRS 安装总成本最大值。首先，该问题被表述为一个离散优化问题，随后给出了其 NP 难性的理论证明。此外，我们通过求解线性规划松弛（LPR）问题提供了最优值的下界。随后，我们基于 LPR 解设计了两种多项式时间算法：一种确定性贪心算法和一种随机化近似算法。前者是一种启发式方法，总能计算出可行解，并可提供（后验）性能保证。后者利用随机舍入获得近似解，并具有可证明的（先验）概率性性能保证。此外，大量数值仿真证明了所提算法相对于基线方案的优越性。最后，还得出了关于 FD 与传统半双工（HD）系统比较的有益结论。