多主动多被动（MAMP）-IRS辅助无线通信：一种多跳波束路由设计
摘要
先前关于智能反射面（IRS）的研究大多考虑由单个被动IRS辅助的无线通信系统，然而其对无线传播环境的控制有限，且存在严重的乘积距离路径损耗。为解决这些问题，本文提出一种新的多主动多被动（MAMP）-IRS辅助无线通信系统，其中部署若干主动与被动IRS，通过在主动与被动IRS间建立多跳反射路径来辅助复杂环境下的下行通信。通过设计主动—被动IRS路由路径以及基站与所选主动/被动IRS的联合波束赋形，我们建立了一个最大化典型用户可达速率的优化问题。为获得最优设计的有用见解，我们首先考虑单主动多被动（SAMP）-IRS辅助系统的特例。针对该情形，我们提出一种高效算法：先给定任意SAMP-IRS路由路径优化联合波束赋形，再利用一种新的路径分解方法和图论优化路由路径，从而得到最优解。接着，对一般MAMP-IRS辅助系统，我们证明其具有挑战性的波束路由优化问题可通过一种新的两阶段方法高效求解。其关键思想是：先优化每两个主动IRS之间的内部被动IRS波束路由以最大化有效信道功率增益，再进行外部的主动IRS波束路由优化以最大化速率。最后，数值结果证明了所提MAMP-IRS波束路由方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2209.06390,
title = {Multi-Active Multi-Passive (MAMP)-IRS Aided Wireless Communication: A Multi-Hop Beam Routing Design},
author = {Yunpu Zhang and Changsheng You and Beixiong Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06390},
year = {2023}
}
备注
In this updated version, we refine some results in the original paper. We studied the multi-hop beam routing design for a new multi-active multi-passive (MAMP)-IRS aided wireless communication system. This paper has been submitted to IEEE for possible publication. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2208.11877