RIS辅助的信息与能量联合传输中的迫零与正则化迫零波束成形
信息论
2022-01-11 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文考虑一个由多天线基站（BS）和可重构智能表面（RIS）组成的网络，向信息用户（IUs）传递信息并向能量用户（EUs）传递功率。由于IUs与BS间不存在直连路径，RIS建立了二者间的连接。EUs位于BS附近以有效收集来自BS高功率信号的能量，而经RIS反射的弱得多信号几乎不贡献于EUs收集的能量。为在所有用户间同一时隙提供可靠链路，我们采用发射时间切换（transmit-TS）方式，在该方式下信息与能量于不同时隙分数中传输。这使我们能依靠共轭波束成形处理能量链路，并依靠迫零/正则化迫零波束成形（ZFB/RZFB）以及RIS的可编程反射系数（PRCs）处理信息链路。我们证明在联合设计中ZFB/RZFB与PRCs仍可分别优化，其中PRC优化基于迭代闭式表达式。随后我们开发了路径跟踪算法，用于在EUs收集能量阈值所表征的能量服务质量的现实约束下，求解最大最小IU吞吐量优化问题。我们还提出了一种新的RZFB以显著提升IUs的吞吐量。
引用
@article{arxiv.2201.02764,
title = {RIS-aided Zero-Forcing and Regularized Zero-Forcing Beamforming in Integrated Information and Energy Delivery},
author = {H. Yu and H. D. Tuan and E. Dutkiewicz and H. V. Poor and L. Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02764},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications