論文の概要: Hybrid Beamforming for RIS-Empowered Multi-hop Terahertz Communications: A DRL-based Method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.09380v1
• Date: Sun, 20 Sep 2020 07:51:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-10-16 13:16:11.017776
• Title: Hybrid Beamforming for RIS-Empowered Multi-hop Terahertz Communications: A DRL-based Method
• Title（参考訳）: RISを用いたマルチホップテラヘルツ通信のためのハイブリッドビームフォーミング:DRL法
• Authors: Chongwen Huang, Zhaohui Yang, George C. Alexandropoulos, Kai Xiong, Li Wei, Chau Yuen, and Zhaoyang Zhang
• Abstract要約: TeraHertzバンド(0.1-10 THz)における無線通信は、将来の6世代(6G)無線通信システムにおいて重要な技術のひとつとして想定されている。 本稿では,マルチホップRIS支援通信ネットワークのための新しいハイブリッドビームフォーミング方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.95403787396996
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Wireless communication in the TeraHertz band (0.1--10 THz) is envisioned as one of the key enabling technologies for the future six generation (6G) wireless communication systems. However, very high propagation attenuations and molecular absorptions of THz frequencies often limit the signal transmission distance and coverage range. Benefited from the recent breakthrough on the reconfigurable intelligent surfaces (RIS) for realizing smart radio propagation environment, we propose a novel hybrid beamforming scheme for the multi-hop RIS-assisted communication networks to improve the coverage range at THz-band frequencies. We investigate the joint design of digital beamforming matrix at the BS and analog beamforming matrices at the RISs, by leveraging the recent advances in deep reinforcement learning (DRL) to combat the propagation loss. Simulation results show that our proposed scheme is able to improve 50\% more coverage range of THz communications compared with the benchmarks. Furthermore, it is also shown that our proposed DRL-based method is a state-of-the-art method to solve the NP-bard beamforming problem, especially when the signals at RIS-empowered THz communication networks experience multiple hops.
• Abstract（参考訳）: TeraHertzバンド(0.1-10 THz)における無線通信は、将来の6世代(6G)無線通信システムにおいて重要な技術のひとつとして想定されている。 しかし、非常に高い伝搬減衰とTHz周波数の分子吸収は、しばしば信号伝達距離と範囲を制限する。 スマート無線伝搬環境を実現するための再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)の最近の進歩を活かした,マルチホップRIS支援通信ネットワークのための新しいハイブリッドビームフォーミング方式を提案する。 本稿では,BSにおけるディジタルビームフォーミング行列とRISにおけるアナログビームフォーミング行列の接合設計について,近年の深部強化学習(DRL)の進歩を活用して検討した。 シミュレーションの結果,提案手法はTHz通信の網羅範囲を50倍に向上させることができることがわかった。 また,提案手法は,特にris-empowered thz通信ネットワークの信号が複数のホップを経験する場合に,np-bardビームフォーミング問題を解決するための最先端手法であることを示す。

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