摘要：针对高铁场景中无源智能超表面（reconfigurable intelligent surface，RIS）引入的“乘性衰落”效应问题，一种有效解决办法是部署有源RIS。然而传统的有源RIS全连接架构中大量有源元件会导致过高的硬件成本和功耗，因此提出一种有源RIS子连接架构，旨在满足车地通信中传输速率的同时兼顾系统的能量效率。首先，基于高铁场景的特殊性建立有源RIS辅助多用户的系统模型；其次，考虑基站最大发射功率约束、有源RIS发射功率约束和有源RIS相移矩阵约束，提出系统能量效率最大化问题，并通过使用分式规划理论中的拉格朗日对偶变换和二次变换，将上述非凸问题转化为凸优化问题；最后，提出一种联合发射波束成形和有源RIS相移矩阵的交替优化算法。仿真结果表明，相比传统无源RIS和有源RIS全连接架构方案，所提方案能有效解决“乘性衰落”问题，并且在满足用户传输速率同时实现更高的能量效率。
文章目录
0 引言
1 系统模型
2 能量效率最大化设计
2.1 优化辅助变量■和■
2.2 优化基站波束成形矩阵■
2.3 优化有源RIS相移矩阵
2.4 复杂度分析
3 仿真结果与分析
4 结论
