[發明專利]一種MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法

有效

• 申請號: 202110735165.3
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113472402B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 陳明;范鳴
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0456
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 孫建朋

本發明給出一種MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法。所述方法首先建立總可達速率最大化模型，隨后將所述模型轉化為一個等價優化模型，再將其拆分為兩個子模型，分別為預編碼和相移角模型以及流數優化模型；針對流數優化模型，采用多智能體DQN學習方法得到流數；針對預編碼和相移角模型，結合所述流數，采用迭代方法求解，在迭代過程中，用KKT條件更新預編碼矩陣，用MM算法更新相移角。采用本發明方法，在相同發射功率和智能反射面(RIS)反射單元數下，得到更大的總可達速率。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法。

背景技術

目前關于MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法，現有研究大部分是針對預編碼和相移角的聯合優化，且是在固定流數下進行問題的建模和求解的，未考慮流數所帶來的性能影響，且關于多小區場景下的研究也較少。

發明內容

本發明目的在于提供一種MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法,以解決現有技術是針對預編碼和相移角的聯合優化，且是在固定流數下進行問題的建模和求解的，未考慮流數所帶來的性能影響，且關于多小區場景下的研究也較少的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的具體技術方案如下：

一種MIMO智能反射面傳輸系統中的參數調整方法，包括以下步驟：

步驟A：建立總可達速率最大化模型，所述模型為：

約束條件：

0≤θ_m≤2π,m＝1,…,M

d_l,k≤N_r,

其中，表示F_l,k的F范數的平方，R_l,k為第l個小區第k個用戶的可達速率，F_l,k為第l個小區第k個用戶的預編碼矩陣，d_l,k為第l個小區第k個用戶的流數，P_l,max為第l個小區基站的最大發射功率，N_r為用戶接收天線數，θ_m為智能反射面中第m個反射單元的反射角，L是小區數，K是小區中的用戶數，M是智能反射面的反射單元數，θ＝[θ₁,…,θ_M]為θ_m構成的相移角，為所有用戶構成的預編碼矩陣，R_l,k表達如下：

其中表示矩陣J_l,k的逆，干擾協方差矩陣其中代表矩陣的共軛轉置矩陣，σ²為信道噪聲方差，為第n個小區基站到第l個小區第k個用戶的等效信道矩陣且H_n,l,k為第n個小區的基站到第l個小區的第k個用戶的信道矩陣，為第n個小區的基站到第l個小區的第k個用戶的信道矩陣，為智能反射面到第l個小區的第k個用戶的信道矩陣，為智能反射面的對角相移矩陣，表示對復數jθ₁的以自然常數e為底的指數函數運算，diag{·}表示括號中元素構成的對角矩陣，log(·)表示以2為底的對數函數，det(·)表示矩陣的行列式，I表示單位矩陣；

步驟B：將所述總可達速率最大化模型轉化為如下等價優化模型：

約束條件：

0≤θ_m≤2π,m＝1,…,M

d_l,k≤N_r,