RIS 辅助毫米波通信中公平性感知能效最大化的鲁棒波束成形设计
信号处理
2024-02-22 v2
摘要
毫米波（mmWave）系统中的用户常表现出差异化的信道强度，这会对资源分配中的用户公平性产生负面影响。此外，发射端可能无法获得精确信道状态信息（CSI），导致资源分配次优。在本文中，我们在 RIS 辅助毫米波系统能效最大化的背景下解决这些问题。我们首先推导了可达和速率的可处理下界，其中考虑了 CSI 误差。随后，我们建立优化问题，目标是在维持由可调设计参数控制的最小 Jain 公平性指数的同时最大化系统能效。由于目标函数和公平性约束中优化变量的耦合，以及非凸等式和分式约束的存在，该优化问题极具挑战性。为求解该优化问题，我们采用惩罚对偶分解方法，结合基于投影梯度上升的交替优化过程。仿真结果表明，所提算法能在规定的 Jain 公平性指数下实现最优能效。此外，与仅专注于优化其中一项指标的方法相比，调整公平性设计参数可在能效与用户公平性之间取得有利的权衡。
引用
@article{arxiv.2307.01057,
title = {Robust Beamforming Design for Fairness-Aware Energy Efficiency Maximization in RIS-Assisted mmWave Communications},
author = {Ahmed Magbool and Vaibhav Kumar and Mark F. Flanagan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.01057},
year = {2024}
}
备注
Submitted to IEEE for possible publication