The sixth-generation (6G) wireless technology recognizes the potential of reconfigurable intelligent surfaces (RIS) as an effective technique for intelligently manipulating channel paths through reflection to serve desired users. Full-duplex (FD) systems, enabling simultaneous transmission and reception from a base station (BS), offer the theoretical advantage of doubled spectrum efficiency. However, the presence of strong self-interference (SI) in FD systems significantly degrades performance, which can be mitigated by leveraging the capabilities of RIS. Moreover, accurately obtaining channel state information (CSI) from RIS poses a critical challenge. Our objective is to maximize downlink (DL) user data rates while ensuring quality-of-service (QoS) for uplink (UL) users under imperfect CSI from reflected channels. To address this, we propose a robust active BS and passive RIS beamforming (RAPB) scheme for RIS-FD, accounting for both SI and imperfect CSI. RAPB incorporates distributionally robust design, conditional value-at-risk (CVaR), and penalty convex-concave programming (PCCP) techniques. Simulation results demonstrate the UL/DL rate improvement are achieved by considering different levels of imperfect CSI. The proposed RAPB schemes validate their effectiveness across different RIS deployments and RIS/BS configurations. Benefited from robust beamforming, RAPB outperforms the existing methods in terms of non-robustness, deployment without RIS, conventional approximation, and half-duplex systems.


翻译:第六代(6G)无线通信技术认识到可重构智能表面(RIS)作为一种通过反射智能操控信道路径以服务目标用户的有效技术潜力。全双工(FD)系统支持基站(BS)同时传输与接收,理论上具有双倍频谱效率的优势。然而,FD系统中强自干扰(SI)的存在会显著降低性能,而利用RIS的能力可缓解这一问题。此外,从RIS精确获取信道状态信息(CSI)是一项关键挑战。我们的目标是在反射信道存在非完美CSI的情况下,最大化下行链路(DL)用户数据速率,同时确保上行链路(UL)用户的服务质量(QoS)。为此,我们提出了一种针对RIS-FD的鲁棒主动BS与被动RIS波束成形方案(RAPB),该方案综合考量了SI与非完美CSI。RAPB结合了分布鲁棒设计、条件风险价值(CVaR)以及惩罚凸凹规划(PCCP)技术。仿真结果表明,通过考虑不同程度的非完美CSI,可实现UL/DL速率提升。所提出的RAPB方案在不同RIS部署及RIS/BS配置下均验证了其有效性。得益于鲁棒波束成形,RAPB在非鲁棒性、无RIS部署、传统近似以及半双工系统等场景下均优于现有方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31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
3+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
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:06
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
2+阅读 · 今天15:31
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:49
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+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
6+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
5+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
4+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
3+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
7+阅读 · 6月9日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31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
3+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员