Centrala begrepp
IRS를 활용하여 고속 이동 사용자에게 송신 다이버시티를 제공하고 저속 이동 사용자에게 능동/수동 전처리를 적용함으로써 전체 송신 전력을 최소화하는 방법을 제안한다.
Sammanfattning
이 논문은 IRS(Intelligent Reflecting Surface)를 활용한 다중 사용자 하향링크 통신 시스템을 제안한다. 이 시스템은 IRS와 다중 안테나 기지국(BS)을 통합하여 고속 이동 사용자와 저속 이동 사용자를 동시에 서비스한다.
고속 이동 사용자의 경우, IRS의 공통 위상 천이를 활용하여 송신 다이버시티를 제공한다. 이를 통해 채널 상태 정보(CSI)가 필요 없이 고속 이동 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
저속 이동 사용자의 경우, IRS의 수동 전처리와 BS의 능동 전처리를 결합하여 서비스한다. 특히, IRS의 공통 위상 천이가 저속 이동 사용자의 수동 전처리 이득에 영향을 미치지 않는다는 특성을 활용한다.
이러한 송신 다이버시티와 능동/수동 전처리의 공동 설계를 통해 전체 송신 전력을 최소화하는 최적화 문제를 제시하고, 이를 효과적으로 해결하는 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 기법의 우수한 성능을 검증한다.
Statistik
BS와 IRS 간 채널 행렬 R은 복잡한 무선 전파 환경을 반영한다.
고속 이동 사용자 k의 BS-사용자 채널 hk와 IRS-사용자 채널 gk는 레일리 페이딩 모델을 따른다.
저속 이동 사용자 l의 BS-사용자 채널 hl과 IRS-사용자 채널 gl은 임의의 채널 모델을 따른다.
Citat
"IRS는 동적으로 수많은 반사 요소를 조정하여 무선 전파 환경을 능동적으로 변화시킬 수 있는 기술이다."
"기존 연구에서는 완전히 알려진 채널 상태 정보(CSI)를 바탕으로 IRS의 능동 및 수동 전처리를 공동 설계하였다. 그러나 지연에 민감하거나 고속 이동 통신 환경에서는 CSI 없이도 IRS를 활용하여 통신 신뢰성을 높일 수 있는 방법이 필요하다."