AoI 约束下 RIS 辅助毫米波通信的系统和速率最大化
信息论
2023-11-14 v1 信号处理
math.IT
摘要
信息年龄（AoI）这一概念被提出用于量化信息新鲜度，这对时间敏感型应用至关重要。然而，在毫米波（mmWave）通信系统中，障碍物引起的链路阻塞与严重的路径损耗极大损害了用户设备（UEs）所接收信息的新鲜度。本文关注可重构智能表面（RIS）辅助的毫米波通信，其中收发机处进行波束成形以提供定向波束增益，并部署 RIS 以对抗链路阻塞。我们的目标是在满足 UEs 信息新鲜度要求的同时，通过联合优化收发机波束成形、离散 RIS 反射系数与 UE 调度策略来最大化系统和速率。为便于实用化求解，我们将问题分解为两个子问题。针对第一个每 UE 数据速率最大化问题，进一步分解为波束成形优化子问题与 RIS 反射系数优化子问题。考虑到信道估计的困难，前者采用分层搜索方法，后者采用局部搜索方法，继而采用块坐标下降（BCD）方法交替求解。针对第二个调度策略设计问题，设计了一种低复杂度启发式调度算法。仿真结果表明，所提算法能在满足所有 UEs 信息新鲜度要求的同时有效提升系统和速率。
引用
@article{arxiv.2311.07128,
title = {Sum Rate Maximization under AoI Constraints for RIS-Assisted mmWave Communications},
author = {Ziqi Guo and Yong Niu and Shiwen Mao and Changming Zhang and Ning Wang and Zhangdui Zhong and Bo Ai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07128},
year = {2023}
}