面向具有三边波束分裂的STAR-RIS辅助太赫兹通信的宽带波束成形
信息论
2023-10-24 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文考虑具有三边波束分裂的同时透射与反射可重构智能表面(STAR-RIS)辅助的太赫兹通信。除基站(BS)处的波束分裂外,我们首次分析了STAR-RIS处的双边波束分裂。为缓解双边波束分裂效应,我们在STAR-RIS处提出了一种基于时间延迟器(TD)的全连接结构。进一步,提出了一种低硬件复杂度和低功耗的子连接结构,其中多个STAR-RIS单元共享一个TD。同时,考虑实际场景,我们研究了一个多STAR-RIS和多用户通信系统,并通过联合优化混合模拟/数字波束成形、基站处的时间延迟以及双层相移系数、STAR-RIS处的时间延迟和幅度系数,建立了一个和速率最大化问题。基于此,我们首先为每个STAR-RIS分配用户,然后推导出基站处的模拟波束成形、时间延迟,以及每个STAR-RIS处的双层相移系数、时间延迟。接下来,我们开发了一种交替优化算法来计算基站处的数字波束成形和STAR-RIS处的幅度系数。最后,数值结果验证了所提方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2310.13933,
title = {Wideband Beamforming for STAR-RIS-assisted THz Communications with Three-Side Beam Split},
author = {Wencai Yan and Wanming Hao and Gangcan Sun and Chongwen Huang and Qingqing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13933},
year = {2023}
}