Beyond Diagonal RIS 的优化：面向任意架构的通用框架
信号处理
2024-12-23 v1 信息论
math.IT
最优化与控制
摘要
可重构智能表面 (RIS) 因其在硬件和能源效率方面的可控传播环境能力，被视为未来无线通信系统的有前景的技术。最近，RIS 概念被扩展到超对角线 RIS (BD-RIS)，由于介于 RIS 元素之间的可调互连，使其能够释放 RIS 的全部潜能。虽然已提出 various 方法针对特定 BD-RIS 架构，但仍缺乏适用于任意架构的通用优化框架。本文通过提出一种面向 BD-RIS 优化的架构无关框架来填补这一研究空白，主要关注多用户多输入单输出 (MU-MISO) 系统中的求和速率最大化和发射功率最小化。具体而言，我们首先通过将散射矩阵与介数矩阵相连接，并对介数矩阵引入适当约束，将 BD-RIS 架构纳入模型。随后，我们采用自设计的部分proximal交替方向乘子法 (pp-ADMM) 求解所构建的问题。pp-ADMM 算法计算高效，每个子问题要么具有闭式解，要么易于求解。我们进一步探讨了该框架对一般效用函数和多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 系统的扩展。仿真结果表明，所提出的方法在性能和计算效率之间实现了更好的权衡。我们还使用所提出的方法比较了 various BD-RIS 架构在 MU-MISO 系统中的性能，这在缺乏架构无关框架的情况下尚未探索过。
引用
@article{arxiv.2412.15965,
title = {Optimization of Beyond Diagonal RIS: A Universal Framework Applicable to Arbitrary Architectures},
author = {Zheyu Wu and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15965},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 8 figures, submitted for possible publication