積層型インテリジェント超表面（SIM）は近年、感知と通信の統合分野で非常に有望なハードウェアアーキテクチャとなっており、低消費電力で波長領域の信号処理を実現できる利点を持っています。本稿では、SIM支援によるマルチベースステーション感知統合システムを研究し、複数のSIM搭載基地局を中央処理ユニットが統括調整して、下り通信とターゲット感知を同時にサポートします。検討したシステムアーキテクチャでは、各基地局を送信ノードまたは受信ノードに設定し、ユーザ協調サービス、ターゲット照射、協調エコー処理を実現します。通信性能と感知性能の相互影響をモデル化するために、特定ターゲットの感知品質制約、送信電力制約、およびSIMハードウェア制約を満たしつつ通信システムの総レートを最大化する共同設計最適化問題を構築しました。本非凸最適化問題は、送信電力配分、送受信SIM位相シフト、および集中型感知受信ビームフォーマの結合最適化を含みます。この問題を解決するために、加重最小二乗誤差再構成、一般化レイリー商最大化、リーマン多様体最適化を組み合わせた効率的な交互最適化アルゴリズムを提案しました。数値結果は、提案手法が通信性能と感知性能の良好なバランスを実現し、代表的なベンチマーク手法より優れていることを示しています。

積層型インテリジェント超表面;感知通信統合;マルチベースステーション感知;協調通信;波長領域ビームフォーミング