RIS辅助的多小区MISO系统发射功率最小化研究OA

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surfaces,RIS)作为一种新兴的高性价比技术,不仅可以提高无线网络的频谱效率,还可以降低能耗、节约成本。基于此,对RIS辅助的多小区多输入单输出(Multiple-Input Single-Output,MISO)下行通信系统展开研究,通过共同优化基站的波束成形矢量、RIS的相移矩阵来最小化多个小型基站的总发射功率。为解决高耦合优化变量的挑战,采用交替优化框架来寻求以上问题的最优解。对于波束成形矢量,通过数学公式变换和半正定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)算法,将原本的非凸问题转化为半正定规划(Semi-Definite Programming,SDP)问题进行求解;对于RIS的相移矩阵,先将非凸二次约束二次规划(Quadratically Constrained Quadratic Programming,QCQP)问题转换为秩一约束矩阵优化问题,为了避免迭代提前停止,将秩一约束等效表示为核范数和谱范数的差值,进一步采用凸差分(Difference of Convex,DC)规划算法寻找最优解。仿真结果表明,在保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)的前提下,所提方案能够有效降低基站的总发射功率,减小能耗。