智能反射面辅助的毫米波MIMO系统波束成形设计  被引量:6

Beamforming Design of Millimeter Wave MIMO System Assisted by Intelligent Reflecting Surface

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作  者:戈忠义 岳殿武[1] 李光辉 魏思悦 苏雨苗 GE Zhongyi;YUE Dianwu;LI Guanghui;WEI Siyue;SU Yumiao(School of Information Science and Technology,Dalian Maritime University,Dalian 116026,China)

机构地区:[1]大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116026

出  处:《电讯技术》2023年第1期7-13,共7页Telecommunication Engineering

基  金:国家自然科学基金资助项目(61971081)。

摘  要:智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS),也被称为可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)或大型智能表面(Large Intelligent Surface,LIS),通过重新配置无线通信传输环境,可以有效提高通信质量。考虑IRS辅助的毫米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)下行系统,通过采用流形优化(Manifold Optimization,MO)技术处理,协同优化IRS的无源波束成形、功率分配、预编码矩阵以及合并矩阵,以最大化多用户和速率。由于利用流形优化算法设计的最佳目标函数是非凸的,因此利用毫米波级联信道的内在结构,将非凸问题转换为更加容易处理的问题。仿真结果表明,所采用的MO方案能获得比最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)方案以及随机相位方案更好的和速率性能。Intelligent reflecting surface(IRS),also known as reconfigurable intelligent surface(RIS)or large intelligent surface(LIS),can effectively improve communication quality.In consideration of the IRS-assisted millimeter-wave multiple-input multiple-output(MIMO)downlink system,and through the use of manifold optimization(MO)technology processing,the passive beamforming,power allocation,precoding matrix and merging matrix of the IRS are collaboratively optimized to maximize multi-user sum-rate.Since the optimal objective function designed by the MO algorithm is non-convex,the internal structure of the millimeter-wave cascade channel is used to convert the non-convex problem into a problem easier to handle.The simulation results show that the adopted MO scheme can obtain better sum-rate performance than the minimum mean square error(MMSE)scheme and the random phase scheme.

关 键 词:毫米波通信 多输入多输出(MIMO)系统 智能反射面(IRS) 流形优化 波束成形 

分 类 号:TN925[电子电信—通信与信息系统]

 

参考文献:

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引证文献:

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