面向RDARS辅助毫米波MU-MIMO系统的可重构码本波束赋形
信号处理
2025-04-03 v1
摘要
可重构分布式天线与反射表面(RDARS)是第六代(6G)毫米波通信的一种新架构。在RDARS辅助的毫米波系统中，可重构元件的主动与被动波束赋形设计及工作模式配置对系统性能至关重要。本文旨在最大化RDARS辅助毫米波系统中的加权和速率(WSR)。为充分利用RDARS，我们首先设计了一种可重构码本(RCB)，其中码字的数量和维度可灵活调整。随后，提出了一种基于分层搜索的低开销波束训练方案。据此，针对空分多址(SDMA)和时分多址(TDMA)两种方案，设计了用于数据传输的主动与被动波束赋形，以实现最大WSR。对于TDMA方案，推导了最大化WSR的最优RDARS发射元件数量及分配功率预算的闭式解。此外，验证了RDARS的优越性，并给出了RDARS优于RIS和DAS的条件。对于SDMA方案，刻画了RDARS连接元件数量与用户分布之间的关系，进而推导了RDARS发射元件的最优放置位置。分别在基站侧和RDARS侧推导了高质量波束赋形设计方案以最小化用户间干扰(IUI)，这几乎达到了最大WSR。最后，仿真结果证实了我们的理论发现及所提方案的优越性。
引用
@article{arxiv.2504.01333,
title = {Reconfigurable Codebook-Based Beamforming for RDARS-Aided mmWave MU-MIMO Systems},
author = {Chengwang Ji and Qing Xue and Haiquan Lu and Jintao Wang and Qiaoyan Peng and Shaodan Ma and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.01333},
year = {2025}
}