利用双侧 IOS 辅助全双工增强多用户 MIMO 系统的加权和速率
信息论
2024-08-22 v2 math.IT
摘要
本文构建了一个新颖的多输入多输出（MIMO）通信网络，其中存在全双工（FD）收发机并辅以双侧智能全向表面（IOS）。相比传统 IOS，双侧 IOS 允许来自两侧的信号同时反射与折射，进一步挖掘超表面的潜力以规避频率依赖性以及尺寸、重量和功耗（SWaP）限制。通过同时考虑下行与上行传输，我们旨在最大化加权和速率，约束条件包括发射机与用户的发射功率约束以及双侧反射与折射相移约束。然而，所表述的加权和速率最大化问题非凸，因此我们采用加权最小均方误差（WMMSE）方法，并通过求解两个子问题对原问题迭代处理。对于下行与上行波束赋形矩阵优化，我们借助拉格朗日对偶法结合二分搜索求得结果。此外，我们采用二次约束二次规划（QCQP）方法优化 IOS 两侧的反射与折射相移。另外，我们引入无双侧 IOS 的情形以作对比。仿真结果验证了所提算法的有效性，并证明了双侧 IOS 的优越性。
引用
@article{arxiv.2306.17561,
title = {Weighted Sum Rate Enhancement by Using Dual-Side IOS-Assisted Full-Duplex for Multi-User MIMO Systems},
author = {Sisai Fang and Gaojie Chen and Chong Huang and Yue Gao and Yonghui Li and Kai-Kit Wong and Jonathon A. Chambers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17561},
year = {2024}
}