双无线供能IRS辅助的无线通信系统的吞吐量优化研究

摘要：

在未来物联网等新型无线网络场景中,需要进行信息和能量同步传输,而且通信环境复杂多变,通信设备维护成本较高.一方面,智能反射面(IRS)能通过对无线信道的智能调控提高无线通信与无线传能的性能,另一方面,通过无线能量传输对IRS进行供能,解决部署IRS时存在的供能不便的问题,降低设备维护成本.研究双无线供能IRS辅助的无线通信系统的吞吐量优化,在该系统中,多天线基站先向IRS无线传输能量,然后在IRS的辅助下向多个单天线用户发送信息.针对基站与IRS之间的信道不受阻和受阻两种情况,分别提出两时隙和三时隙的传输模式,并研究优化它们的吞吐量.具体而言,研究联合优化基站的发射波束成形、IRS的反射波束成形以及各时隙长度,在基站最大发射功率、各用户最小接收速率、各时隙持续时间和IRS反射系数的模一约束下,最大化系统的总吞吐量.由于优化变量高度耦合,难以直接求最优解,提出了基于交替优化、连续凸逼近和半正定松弛的优化算法,以求得优化问题的高质量次优解.仿真结果显示,所提联合优化算法取得了明显高于基准算法的吞吐量性能,并且揭示了两时隙和三时隙传输模式的适用场景.

关键词：智能反射面、无线供能、吞吐量优化

所属期刊栏目：40

分类号：TN929.5

资助基金：国家重点研发计划2020YFB1805300

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3107-3113