用于多播传输中干扰抑制的离散反射系数RIS

《IEEE Transactions on Broadcasting》：Discrete Reflection Coefficients RIS for Interference Suppression in Multicast Transmissions

可重构智能表面（RIS）通过设计离散反射系数（DRC）提升多播信道性能并抑制干扰，采用交替优化方法结合高斯随机化与二分搜索解决可行性问题，基于信道协方差矩阵的Toeplitz结构分析可达速率渐近特性，验证RIS在干扰环境下的显著速率增益。

　　

摘要：

可重构智能表面（RIS）提出了一种新的策略来减轻信道干扰。然而，由于硬件限制，大多数利用RIS进行干扰中和的研究中假设反射系数是连续的（CRC），这是不现实的。本研究重点关注在RIS支持的组播传输中，使用更为常见的离散反射系数（DRC）来实现干扰中和。在此背景下，通过设计合适的DRC，利用由反射器组成的RIS来改善组播信道并降低干扰信道的强度。问题在于如何通过选择可行的DRC和波束成形向量来最大化信号与干扰加噪声的比值（即可达速率）。首先，采用交替优化方法迭代更新DRC和波束成形向量；该方法结合高斯随机化和二分搜索来解决可行性问题，从而在无需合作方参与的情况下调整干扰信道以实现干扰中和。接着，针对毫米波干扰下的RIS辅助组播，通过信道协方差矩阵的托普利茨结构分析了可达速率的渐近行为。最后，研究表明，在存在干扰的情况下，RIS能够显著提升组播速率。