Spectral efficiency enhancement for reconfigurable intelligent surface assisted MIMO system

Joint Authors

Hburi, Ismail
al-Shali, Intisar

Source

Wasit Journal of Engineering Sciences

Issue

Vol. 10, Issue 2 (30 Jun. 2022), pp.57-68, 12 p.

Publisher

Wasit University College of Engineering

Publication Date

2022-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

12

Main Subjects

Electronic engineering

Abstract AR

ظهرت الأسطح الذكية القابلة لإعادة الهيكلة كتقنية واعدة لتمكين الجيل السادس من الاتصالات اللاسلكية، حيث يتم استخدام هذه الأسطح لتحسين كلا من كفاءة الطيف والطاقة هذا البحث يناقش مشاكل التصميم الخاصة بتشكيل الحزمة التي تساعد في زيادة معدل ارسال البيانات لكلا من الأسطح الذكية ونقاط الوصول على حد سواء.

تم تطوير خوارزمية تكرارية قليلة التعقيد لمعالجة هذه المشكلة الصعبة الغير خطية، حيث يتم استخدام نظرية التماثل مع تقنية النموذجة بالتبادل، سميت هذا الخوارزمية ب DAO.

نظرا لكون هذه المشكلة غير خطية وذات متغيرات مقترنة معا لذلك تم تقسيم خوارزمية التحسين المقترحة إلى أربعة مسائل ثانوية باستخدام متغيرات جديدة كعامل مساعد حيث تتعامل استراتيجية التحسين التكرارية مع المشكلة بالتسلسل من خلال التحديث المتكرر للمتغيرات الجديدة وتشكيل الحزمة النشطة والغير نشطة.

تشير نتائج المحاكاة الى تحقيق زيادة في كفاءة الطيف الكهرومغناطيسي بنسبة ٣٠% تقريبا مقارنة بالنظام القياسي الخالي من الاسطح الذكية لظروف عمل معينة للنظام.

Abstract EN

Reconfigurable intelligent surfaces (RISS) have emerged as promising contenders for enabling sixth-generation (6G) physical wireless platforms.

RISS fine-tune wireless networks to optimize the spectrum and energy use.

This article explores the design challenge of a joint beamforming strategy for increasing throughput at the Access Point (AP) and RIS.

This challenging problem is addressing through creating an iterative algorithm that applied the Duality Theory and the Alternative Optimization technique called the Duality Alternating Optimization (DAO) algorithm.

The joint beamforming design challenge is established for the proposed network to maximize all User Equipment (UES) throughput.

Additionally, the study offers a collaborative beamforming system to address the formulated challenge.

Due to the raising issues including non-convexity and difficulty with variable coupling, the proposed Algorithm divides the optimization problem of the coupled variables into four distinct optimization sub- problems by introducing new supporting variables.

The alternative optimization strategy handles the issue sequentially by iteratively updating these new variables, the active beamformer, and the passive beamformer.

Finally, the simulation results indicate that the study achieved about a 30% spectrum boost over the standard network without RIS for a certain system.

American Psychological Association (APA)

al-Shali, Intisar& Hburi, Ismail. 2022. Spectral efficiency enhancement for reconfigurable intelligent surface assisted MIMO system. Wasit Journal of Engineering Sciences،Vol. 10, no. 2, pp.57-68.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1572444

Modern Language Association (MLA)

al-Shali, Intisar& Hburi, Ismail. Spectral efficiency enhancement for reconfigurable intelligent surface assisted MIMO system. Wasit Journal of Engineering Sciences Vol. 10, no. 2 (2022), pp.57-68.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1572444

American Medical Association (AMA)

al-Shali, Intisar& Hburi, Ismail. Spectral efficiency enhancement for reconfigurable intelligent surface assisted MIMO system. Wasit Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 10, no. 2, pp.57-68.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1572444

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 66-68

Record ID

BIM-1572444