多智能反射面辅助的无蜂窝 MIMO 通信
信息论
2021-08-18 v3 math.IT
摘要
本文研究了一种智能反射面（IRS）辅助的无蜂窝多输入多输出（MIMO）通信系统，其中分布式多个 IRS 被专用部署以辅助分布式多个基站（BS）进行协作传输。我们的目标是在满足每个 BS 的最大发射功率约束和每个 IRS 单元的相移约束下，通过联合优化 BS 处的主动发射波束成形矩阵和 IRS 处的被动反射波束成形矩阵，最大化无蜂窝系统的可达和速率。我们提出了一个高效框架来联合设计 BS、IRS 和用户设备（UE）。作为一种折中方法，我们首先基于分数规划方法将非凸问题转化为等价形式，然后将重构问题分解为两个子问题并交替求解。特别地，我们提出一种基于拉格朗日对偶次梯度的算法来求解主动发射波束成形优化子问题，并获得近闭式解。我们将被动反射波束成形优化子问题重新表述为常模约束二次规划（CMC-QP）问题。我们首先通过提出一对基于松弛的算法给出两种可行解。我们还开发了低复杂度的交替顺序优化（ASO）算法以获得闭式解。所有三种算法均保证收敛至局部最优解。仿真结果表明，与基准方案相比，所提算法实现了可观的性能提升。
引用
@article{arxiv.2009.13899,
title = {Multiple Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Cell-Free MIMO Communications},
author = {Xie Xie and Chen He and Xiaoya Li and Kun Yang and Z. Jane Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.13899},
year = {2021}
}
备注
30 pages, 8 figures