智能反射面增强的全双工环境反向散射通信系统波束成形算法

来源：电子与信息学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：张晓茜, 徐勇军, 吴翠先, 黄崇文

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.数智化通信新技术应用研究中心 重庆 4000653.移动通信技术重庆市重点实验室 重庆 4000654.浙江大学信息与电子工程学院 杭州 310007

摘要：当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题。智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注。为此，该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统，研究了考虑硬件损伤与RIS离散相移的RIS增强全双工环境反向散射通信系统波束成形算法。首先，考虑反射节点最小能量收集与服务质量约束、功率站最大发射功率约束和RIS相移约束，建立了总发射功率最小的波束成形优化问题。然后，利用交替优化、半正定松弛、变量替换、半正定规划将原非凸问题转化成可求解的凸优化问题。最后，仿真结果表明，所提算法比传统波束成形方法平均功耗降低了7.8%。

关键词：环境反向散射通信, 智能反射面, 资源分配, 硬件损伤

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)