雙智能反射面輔助的上行鏈路通信調度分析

柳 翠 芮賢義

（蘇州大學電子信息學院，江蘇蘇州 215006）

1 引言

隨著移動互聯網、物聯網等技術的發展，無線通信系統的需求越來越大。用戶對高速、高質量的數據傳輸的要求不斷增加，提高信息傳輸速率已經逐漸成為無線通信系統中的一個重要問題。為此，學術界和工業界一直在探索各種技術來提高無線通信系統的傳輸速率和容量。其中，使用智能反射面（Intelligent Reflecting Surface，IRS）作為無線通信系統的輔助設計引起了廣泛的關注［1-2］。IRS 是由大量反射單元組成的一種被動元件，可以改變電磁波的相位和振幅，從而控制電磁波的傳播，用于控制信號的波束形成，改善信號的強度和信噪比，以及抑制多徑衰落等［3］。例如，Wu 等人［4］研究了一種使用IRS 增強的點對點多輸入單輸出（MISO）無線系統，其中部署了一個IRS 來協助多天線接入點（AP）與單天線用戶之間的通信，通過聯合優化AP的主動發射波束成形和IRS 的被動反射波束成形，旨在最大化用戶接收到的總信號功率。他們首先提出了一種基于半定松弛（SDR）技術的集中式算法，假設IRS 具有全局信道狀態信息（CSI）。然而，由于集中式實現需要大量的信道估計和信號交換開銷，因此進一步提出了一種低復雜度的分布式算法。分布式算法中，AP和IRS獨立地調整發射波束成形和相位調整，直到達到收斂。仿真結果表明，與基準方案相比，所提出的算法能夠實現顯著的性能提升。他們的實驗證實使用IRS相較傳統設置能夠顯著提高鏈路質量和覆蓋范圍。類似地，IRS 還被廣泛研究和應用于無線通信系統中，以提高通信速率和容量［5-7］。……