多IRSs辅助MIMO系统中的用户选择与波束赋形优化技术
2025-01-26 16:19
No.1333109129010749440
技术概要
PDF全文
本技术涉及无线通信技术,特别是一种多IRSs辅助MIMO通信系统中的用户选择和波束赋形方法。该方法首先构建多IRSs辅助MIMO通信系统模型,然后联合优化基站发射波束赋形向量、IRSs相移和用户选择变量,以最大化用户的加权和速率,形成优化问题P1。通过加权1-范数将用户选择隐式整合到波束赋形向量中,并利用分式规划引入辅助变量,将P1转化为P2。最终求解P2,获得最优波束赋形向量、IRSs相移和用户选择策略。本发明通过精确的用户选择和IRS元素相位控制,重新配置信道,以实现用户和速率的最大化,提升系统性能。
背景技术
随着无线通信技术的迅猛发展,人们对其期望日益增高。现有的5G系统虽在一定程度上满足了高速率、低时延通信的需求,但存在硬件成本高、功耗大及复杂度高等问题,给运营商和用户带来诸多不便。第六代移动通信(Sixth Generation,6G)的目标是满足比5G更高的要求,例如通信设备的海量接入、超高流量、超低时延和超高可靠性等。作为最具有代表性的新技术之一,智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)由于能够实时改变无线传输环境,扩展覆盖范围、消除干扰和增强能源效率,相比6G网络其他技术,IRS因其具有体积小、低能耗、易于布署等显著优势而得到广泛关注。 IRS是一种无源设备,它的引入为无线通信系统增加了一个设计维度,可对无线信道进行干预,实现“一定程度”的可控信道,这取决于算法和覆盖密度。IRS能降低电磁波传播能耗、扩大通信覆盖范围、抵抗干扰噪声并提高频谱利用率。 随着全球移动互联网的快速发展,移动宽带用户数量呈现了爆发式增长,海量通信设备同时接入网络,需要解决的主要挑战就是如何有效分配和管理网络资源。然而,目前有关IRS辅助通信系统的研究绝大多数并未考虑海量设备同时接入网络,忽略了热点区域中的用户远远大于基站端的天线数量的情况,仍考虑的是小区内基站能在相同时频资源块下服务海量通信设备。虽然许多方案在没有IRS的蜂窝网络中进行了基站处波束形成和用户选择的联合设计,但这些算法不可能应用于IRS辅助网络,因为对于选定的用户,需要通过控制IRS元素的幅值和相位来重新配置信道,因此在IRS辅助通信系统中需要一种新的用户选择算法来优化系统性能。另一方面,当通信系统直连链路严重受阻和大规模集中布署存在困难时,采用多个智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRSs)提高系统性能显得尤为必要。针对多IRSs辅助MIMO通信网络中,存在海量通信设备,如何联合优化用户选择、基站处的波束赋形和IRSs的相移形仍是一个挑战。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
吴广富  程祖钊  邢智童  邓羽  陈莉  李云
技术所属: 重庆邮电大学
相关技术
一种用于风场环境和地面圆形轨道的无人机中继通信方法 一种用于风场环境和地面圆形轨道的无人机中继通信方法
一种基于人员定位的智能巡检系统 一种基于人员定位的智能巡检系统
车载网关跨总线信号拆分和选择性转发方法及系统 车载网关跨总线信号拆分和选择性转发方法及系统
一种多天线无人机通信能耗最小化方法及系统 一种多天线无人机通信能耗最小化方法及系统
基于USB接口适配器的设备数据处理方法及相关装置 基于USB接口适配器的设备数据处理方法及相关装置
一种基于多智能体强化学习的TSN-5G列车通信网络异步调度方法 一种基于多智能体强化学习的TSN-5G列车通信网络异步调度方法
一种基于强化学习的联合资源调度与传输置零化方法及系统 一种基于强化学习的联合资源调度与传输置零化方法及系统
患者体位监测方法、系统及介质 患者体位监测方法、系统及介质
一种可检测女巫攻击的高效动态路边单元部署方法及系统 一种可检测女巫攻击的高效动态路边单元部署方法及系统
基于多核卷积神经网络的卫星通信恶意干扰识别方法 基于多核卷积神经网络的卫星通信恶意干扰识别方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利