IRS辅助物理层服务集成的联合功率分配与无源波束成形设计
信息论
2020-11-17 v1 math.IT
摘要
智能反射面(IRS)已成为一种通过重构无线传播环境来提升无线通信性能的极具吸引力的解决方案。在本文中，我们提出将IRS应用于物理层服务集成(PHY-SI)系统，其中单天线接入点(AP)通过叠加编码整合两类服务消息，即多播消息和保密消息，以服务多个单天线用户。我们的目标是优化AP处的功率分配（用于发送不同消息）以及IRS处的无源波束成形，以最大化可实现的保密速率区域。为此，我们将该问题建模为一个双目标优化问题，其被证明等价于一个受多播服务质量约束的保密速率最大化问题。由于该问题的非凸性，我们提出两种定制算法以获得其高质量次优解，从而近似刻画保密速率区域。分析了所得性能与全局最优解之间的差距。此外，我们提供理论分析以揭示IRS波束成形对PHY-SI性能的影响。数值结果证明了利用IRS改善PHY-SI性能的优势，并验证了我们的理论分析。
引用
@article{arxiv.2011.07822,
title = {Joint Power Allocation and Passive Beamforming Design for IRS-Assisted Physical-Layer Service Integration},
author = {Boyu Ning and Zhi Chen and Zhongbao Tian and Shaoqian Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07822},
year = {2020}
}