智能反射面辅助 MIMO-OFDMA 太赫兹通信的鲁棒设计
信息论
2020-09-15 v1 math.IT
摘要
近来，太赫兹（THz）通信因其超宽带宽作为未来无线通信颇具前景的技术之一而备受关注。然而，阻碍 THz 实际部署的一大障碍在于其固有的巨大衰减。智能反射面（IRS）与多输入多输出（MIMO）是补偿 THz 系统中大路径损耗的两种有效方案。本文考虑一个 IRS 辅助的多用户 THz MIMO 系统，采用正交频分多址接入，其中为降低功耗采用稀疏射频链天线结构。目标是通过联合优化基站的混合模拟/数字波束成形与 IRS 处的反射矩阵来最大化加权和速率。{由于模拟波束成形与反射矩阵需兼顾所有用户与子载波，直接求解所表述问题较为困难，因此提出一种交替迭代优化算法。}具体而言，模拟波束成形通过求解 MIMO 容量最大化问题设计，而数字波束成形与反射矩阵优化均借助半定松弛技术处理。考虑到在基于 IRS 的系统中获取完美信道状态信息（CSI）是一项挑战性任务，我们进一步探究从 IRS 到用户信道存在不完美 CSI 的情形。在此设定下，我们针对原表述的非凸优化问题提出一种鲁棒波束成形与反射矩阵设计方案。最后，给出仿真结果以证明所提算法的有效性。
引用
@article{arxiv.2009.05893,
title = {Robust Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MIMO-OFDMA Terahertz Communications},
author = {Wanming Hao and Gangcan Sun and Ming Zeng and Zhengyu Zhu and Zheng Chu and Octavia A. Dobre and Pei Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05893},
year = {2020}
}
备注
Submitted to IEEE Journals