基于联合发射与反射波束成形的 IRS 辅助多小区 MISO 系统中的极大极小公平性
信号处理
2020-10-26 v2
摘要
本文研究了一种智能反射面（IRS）辅助的多小区多输入单输出（MISO）系统，其中若干多天线基站（BS）各与一个单天线用户通信，并专门部署一个 IRS 以辅助无线传输并抑制小区间干扰。在此设置下，我们联合优化基站处的协同发射波束成形与 IRS 处的反射波束成形，以在基站个体最大发射功率与 IRS 反射约束下，最大化用户处的最小加权信干噪比（SINR）。为求解该非凸问题，我们首先提出一种精确交替优化设计，以交替方式优化发射与反射波束成形向量，其中发射与反射波束成形优化子问题通过半定松弛（SDR）技术精确求解。然而，其计算复杂度高，且可能因 SDR 中随机化的不确定性导致性能折损。为避免这些缺陷，我们进一步提出一种非精确交替优化设计，其中发射与反射波束成形优化子问题基于逐次凸近似（SCA）原理非精确求解。此外，为进一步降低复杂度，我们提出一种低复杂度非精确交替优化设计，其中反射波束成形优化子问题被更不精确地求解。数值结果表明，所提三种设计相较基准方案取得了显著的性能增益。而且，非精确交替优化设计在所得最小加权 SINR 值与计算复杂度两方面均优于精确交替优化设计。
引用
@article{arxiv.2003.00906,
title = {Max-Min Fairness in IRS-Aided Multi-Cell MISO Systems with Joint Transmit and Reflective Beamforming},
author = {Hailiang Xie and Jie Xu and Ya-Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00906},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1912.12827