具有多跳传输的RIS辅助无小区网络的联合波束形成设计

多个可重构智能表面（RIS）和接入点（AP）的协作具有容量增强、节能等优点，使RIS辅助无小区网络成为未来通信的重要架构。与RIS辅助通信的大多数现有工作类似，RIS之间的多跳链路，即包括多个RIS的反射链路，在RIS辅助的无小区网络中通常被忽略。然而，在这些场景中，由于多个RIS被紧密部署，我们发现不应简单地忽略多跳信道，因为它们具有提高容量的潜力。不幸的是，据我们所知，还没有研究RIS辅助无小区网络的多跳传输。为了填补这一空白，我们研究了RIS辅助无小区网络的多跳传输，包括多跳信道模型和相应的波束成形设计。具体来说，我们提出了一个通用的多跳传输模型，该模型考虑了直接链路、单反射链路和多跳链路。基于该模型，我们提出了RIS辅助无小区网络中的波束成形设计问题，该问题允许我们在考虑多跳信道影响的情况下最大化多用户和速率。为了解决公式化问题的非凸性，提出了一种主动和被动联合波束形成方案来解决该问题。特别地，通过利用分数规划，我们将问题中的耦合波束成形参数解耦，然后交替优化这些参数，直到和速率收敛。仿真结果表明，考虑多跳链路是必要的，该方案的容量性能比现有方案提高了20%。