[发明专利]一种MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法

说明书

本发明给出一种MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法。所述方法首先建立总可达速率最大化模型，随后将所述模型转化为一个等价优化模型，再将其拆分为两个子模型，分别为预编码和相移角模型以及流数优化模型；针对流数优化模型，采用多智能体DQN学习方法得到流数；针对预编码和相移角模型，结合所述流数，采用迭代方法求解，在迭代过程中，用KKT条件更新预编码矩阵，用MM算法更新相移角。采用本发明方法，在相同发射功率和智能反射面(RIS)反射单元数下，得到更大的总可达速率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法。

背景技术

目前关于MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法，现有研究大部分是针对预编码和相移角的联合优化，且是在固定流数下进行问题的建模和求解的，未考虑流数所带来的性能影响，且关于多小区场景下的研究也较少。

发明内容

本发明目的在于提供一种MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法,以解决现有技术是针对预编码和相移角的联合优化，且是在固定流数下进行问题的建模和求解的，未考虑流数所带来的性能影响，且关于多小区场景下的研究也较少的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一种MIMO智能反射面传输系统中的参数调整方法，包括以下步骤：

步骤A：建立总可达速率最大化模型，所述模型为：

约束条件：

0≤θ_m≤2π,m＝1,…,M

d_l,k≤N_r,

其中，表示F_l,k的F范数的平方，R_l,k为第l个小区第k个用户的可达速率，F_l,k为第l个小区第k个用户的预编码矩阵，d_l,k为第l个小区第k个用户的流数，P_l,max为第l个小区基站的最大发射功率，N_r为用户接收天线数，θ_m为智能反射面中第m个反射单元的反射角，L是小区数，K是小区中的用户数，M是智能反射面的反射单元数，θ＝[θ₁,…,θ_M]为θ_m构成的相移角，为所有用户构成的预编码矩阵，R_l,k表达如下：

其中表示矩阵J_l,k的逆，干扰协方差矩阵其中代表矩阵的共轭转置矩阵，σ²为信道噪声方差，为第n个小区基站到第l个小区第k个用户的等效信道矩阵且H_n,l,k为第n个小区的基站到第l个小区的第k个用户的信道矩阵，为第n个小区的基站到第l个小区的第k个用户的信道矩阵，为智能反射面到第l个小区的第k个用户的信道矩阵，为智能反射面的对角相移矩阵，表示对复数jθ₁的以自然常数e为底的指数函数运算，diag{·}表示括号中元素构成的对角矩阵，log(·)表示以2为底的对数函数，det(·)表示矩阵的行列式，I表示单位矩阵；

步骤B：将所述总可达速率最大化模型转化为如下等价优化模型：

约束条件：

0≤θ_m≤2π,m＝1,…,M

d_l,k≤N_r,