Since reconfigurable intelligent surface (RIS) is considered to be a passive reflector for rate performance enhancement, a RIS-aided amplify-and-forward (AF) relay network is presented. By jointly optimizing the beamforming matrix at AF relay and the phase shifts matrices at RIS, two schemes are put forward to address a maximizing signal-to-noise ratio (SNR) problem. Firstly, aiming at achieving a high rate, a high-performance alternating optimization (AO) method based on Charnes-Cooper transformation and semidefinite programming (CCT-SDP) is proposed, where the optimization problem is decomposed to three subproblems solved by CCT-SDP and rank-one solutions can be recovered by Gaussian randomization. While the optimization variables in CCT-SDP method are matrices, which leads to extremely high complexity. In order to reduce the complexity, a low-complexity AO scheme based on Dinkelbachs transformation and successive convex approximation (DT-SCA) is put forward, where matrices variables are transformed to vector variables and three decoupled subproblems are solved by DT-SCA. Simulation results verify that compared to two benchmarks (i.e. a RIS-assisted AF relay network with random phase and a AF relay network without RIS), the proposed CCT-SDP and DT-SCA schemes can harvest better rate performance. Furthermore, it is revealed that the rate of the low-complexity DT-SCA method is close to that of CCT-SDP method.


翻译:由于可重构智能表面(RIS)被视为一种用于提升速率性能的无源反射器,本文提出了一种RIS辅助的放大转发(AF)中继网络。通过联合优化AF中继处的波束赋形矩阵和RIS处的相移矩阵,提出了两种方案来解决最大化信噪比(SNR)问题。首先,为实现高速率,提出了一种基于Charnes-Cooper变换与半定规划(CCT-SDP)的高性能交替优化(AO)方法,其中优化问题被分解为三个子问题,通过CCT-SDP求解,并利用高斯随机化恢复秩一解。然而,CCT-SDP方法中的优化变量为矩阵形式,导致复杂度极高。为降低复杂度,提出了一种基于Dinkelbach变换与逐次凸近似(DT-SCA)的低复杂度AO方案,其中矩阵变量被转换为向量变量,并通过DT-SCA求解三个解耦的子问题。仿真结果验证了,与两种基准方案(即随机相位的RIS辅助AF中继网络和无RIS的AF中继网络)相比,所提出的CCT-SDP和DT-SCA方案能够获得更优的速率性能。此外,结果表明低复杂度DT-SCA方法的速率接近CCT-SDP方法的速率。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
AI/ML/DNN硬件加速设计怎么入门?
StarryHeavensAbove
11+阅读 · 2018年12月4日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
VIP会员
最新内容
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
7+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
1+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
3+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
1+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
0+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
0+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
5+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
8+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
6+阅读 · 6月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
AI/ML/DNN硬件加速设计怎么入门?
StarryHeavensAbove
11+阅读 · 2018年12月4日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员