智能反射面辅助无蜂窝网络的鲁棒联合设计
信息论
2022-02-22 v2 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）已成为实现无蜂窝网络的一种有前景的经济解决方案。然而，IRS 所获得的性能增益关键取决于基于准确信道状态信息（CSI）知识假设的智能调谐无源波束赋形，而这在实际中几乎不可能实现。因此，本文研究 CSI 不确定性对 IRS 辅助无蜂窝网络的影响。我们采用随机规划方法，通过最大化总速率的期望来应对 CSI 不确定性，从而保证平均意义上的鲁棒性能。据此，我们构建了一个平均总速率最大化问题，该问题由于耦合变量以及关于 CSI 不确定性的期望运算而呈非凸性，且难以获得其最优解。作为一种折衷方案，我们开发了一种低复杂度的高效鲁棒联合设计算法。具体而言，将原问题等价转化为一个易于处理的形式，然后通过采用块坐标下降法获得局部最优解。我们进一步证明，CSI 不确定性会影响接入点（AP）的有源发射波束赋形设计，但令人惊讶的是，它并不直接影响 IRS 的无源反射波束赋形设计。值得注意的是，所研究的场景灵活且通用，因此所提出的算法可作为解决各种总速率最大化问题的通用框架。仿真结果表明，IRS 能为传统无蜂窝网络带来可观的数据速率提升，并证实了所提算法对 CSI 不确定性的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2201.09685,
title = {Robust Joint Design for Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Cell-Free Networks},
author = {Xie Xie and Chen He and Xiaoya Li and Zhu Han and Z. Jane Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09685},
year = {2022}
}
备注
30 pages