智能可重构无线通信：从 IRS 建模到算法设计
信息论
2021-03-15 v1 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面(IRS)因其以高性价比方式智能定制并重构无线传播环境的巨大潜力而被引入无线通信系统。尽管 IRS 优势可期，学界对其研究仍处起步阶段。特别地，IRS 辅助无线通信系统的设计与分析关键依赖于准确且易处理的 IRS 建模。本文中，我们首先提出并比较三种 IRS 模型，即传统的基于独立漫散射体模型、基于物理的模型以及基于阻抗网络的模型，就其准确性、可处理性与硬件复杂度加以对比。此外，引入一种基于将 IRS 划分为区块并采用传输模式码本的新框架，以实现可扩展的 IRS 优化。继而，我们研究上述三种 IRS 模型对系统设计的影响，甄别出若干高效设计 IRS 辅助无线系统的关键技术挑战，并揭示相应解决方案。进而，为阐明所考虑模型的性质及所提解决思路的效率，我们较详细地研究了 IRS 辅助安全无线系统与同步无线信息与功率传输(SWIPT)系统。最后，指出了 IRS 辅助无线系统若干值得期待的未来研究方向。
引用
@article{arxiv.2103.07046,
title = {Smart and Reconfigurable Wireless Communications: From IRS Modeling to Algorithm Design},
author = {Xianghao Yu and Vahid Jamali and Dongfang Xu and Derrick Wing Kwan Ng and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07046},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 4 figures, submitted for potential publication