実際の欠陥下におけるインテリジェント反射面支援多ユーザーシステムのロバスト設計:レート分割アプローチ

Xingyu PENG ,  

Qin TAO ,  

Xiaoming CHEN ,  

Abstract

実際のインテリジェント反射面(IRS)支援多ユーザー通信システムにおいて、ハードウェア損傷、不完全なチャネル状態情報、およびIRS位相シフトの有限分解能などの避けられない欠陥が干渉を引き起こし、システム性能の著しい低下を招く。干渉管理戦略として、レート分割多元接続(RSMA)はレート分割の原理を用いてユーザー情報を共通部分と個別部分に分割し、より強いロバスト性を提供する。実際のシステム欠陥に対処するため、本稿ではRSMA構造下でIRS支援多ユーザーシステムのロバストビームフォーミング設計を検討する。まず、上述の非理想的要因を含むシステムモデルを構築し、それが通信性能に与える影響を評価する。システム性能向上のため、重み付き和レート最大化問題を構築し、サンプル平均近似(SAA)に基づくロバストアルゴリズムを提案して、IRS位相シフトと基地局ビームフォーミング行列を共同最適化する。シミュレーション結果は、固有の欠陥が存在するシナリオにおいて、IRS支援RSMAシステムがIRS支援空間分割多元接続(SDMA)システムよりも優れたロバスト性を示すことを示している。さらに、提案するSAAベースのロバストアルゴリズムは、既存のベースラインアルゴリズムよりも性能が優れており、その有効性とロバスト性を際立たせている。

Keywords

インテリジェント反射面;レート分割多元接続;離散位相シフト;ハードウェア欠陥;不完全チャネル状態情報;ロバストビームフォーミング

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