可重构智能反射面辅助太赫兹通信系统鲁棒波束赋形算法

来源：电子与信息学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：袁一铭, 徐勇军, 周继华

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.浙江省信息处理与通信网络重点实验室 杭州 3100583.航天新通科技有限公司 重庆 401332

摘要：太赫兹通信作为6G的关键技术之一，被认为是能够解决频谱资源短缺、提升系统容量的有效手段。然而，由于路径损耗极高和分子的吸收作用，太赫兹容易被障碍物阻挡导致通信中断。为了解决该问题，该文将可重构智能反射面(RIS)引入到太赫兹通信系统中，且考虑信道不确定性对传输稳定性的影响，基于用户服务质量约束、基站发射功率约束及RIS离散相移约束，建立多用户能效最大化波束赋形模型。利用丁克尔巴赫、连续凸近似、S-程序、半正定松弛、相位映射和块坐标下降将原非凸优化问题转化为凸优化问题进行求解。仿真结果表明，与传统非鲁棒波束赋形对比，所提算法能效提升了15.4%，中断概率减小了15.48%。

关键词：太赫兹通信, 可重构智能反射面, 鲁棒波束赋形, 能量效率

基金资助：国家自然科学基金(62271094)，重庆市自然科学基金(CSTB2022NSCQ-LZX0009)，重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202200601)，浙江省信息处理与通信网络重点实验室开放课题(IPCAN-2302)，重庆研究生科研创新项目(CYB23241, CYS23450)