IRS-STLC 시스템을 위한 Greedy 양자화 위상제어

초록

무선 채널로 전파되는 신호 위상을 조절할 수 있는 지능형 반사 표면(IRS: intelligent reflecting surface)은 기존 통신 시스템 성능 개선을 위한 새로운 패러다임으로 주목받고 있다. 본 연구는 최대 공간 다이버시티를 제공하는 시공간 선 부호화 (STLC: space-time line code) 시스템에 IRS를 적용하고, 수신 신호 대 잡음비를 최대화하는두 가지 IRS 위상제어 설계 기법을 제안한다. 먼저, IRS 아날로그 위상제어 설계 기법으로 SDR(semidefinite relaxation) 기반 위상제어 기법을 설계한다. SDR 기반 아날로그 위상제어는 최적 비트 오류율 성능을 보이나, IRS 위상제어 소자가 증가할수록 시그널 오버헤드가 심하게 증가하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, greedy 기반 양자화 위상제어 기법을 설계하고, IRS-STLC 시스템 오버헤드를 고려하여 정의한 데이터 전송량 성능을 평가하였다. 모의실험 결과, greedy 기반 양자화 위상제어 방식이 SDR 기반 위상제어 기법을 데이터 전송률측면에서 우수하다는 것을 확인하였다. 또한, IRS 위상제어 소자 수와 SDR 성능을 얻기 위한 최소 양자화 비트수 사이에 trade-off 관계가 성립함을 확인하였다.

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