准静态IRS：面向区域覆盖的三维形状波束赋形
信息论
2025-08-12 v2 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）是一种旨在重新配置无线环境以增强通信覆盖和质量的新兴范式。然而，为补偿双向路径损耗，需大量 IRS 元素，从而引发成本和复杂度可扩展性的关切。本文引入一种准静态 IRS（QS-IRS）新架构，通过机械调整或手动重新布置阵列拓扑结构来调整元素相位。QS-IRS 依赖于大规模纯被动元素生产/装配，因此适用于超低成本和大规模部署以增强长期覆盖。在此基础上，本文构建了考虑元素辐射特性（ERP）的 IRS 辅助区域覆盖问题，其中明确引入主瓣的形状掩码以及侧瓣约束以减少能量泄漏。提出一种基于差分凸（DC）和成功凸近（SCA）程序的交替优化（AO）算法，实现接近联合优化算法但计算复杂度显著降低的形状波束赋形。
引用
@article{arxiv.2505.01076,
title = {Quasi-Static IRS: 3D Shaped Beamforming for Area Coverage Enhancement},
author = {Zhenyu Jiang and Xintong Chen and Jiangbin Lyu and Liqun Fu and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01076},
year = {2025}
}
备注
To appear in IEEE GLOBECOM 2025. 6 pages, 6 figures