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一种智能反射表面辅助无线携能通信的能效指标优化方法

  • 发布时间: 2025-04-24
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北工程大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
电子信息技术
成果描述

本发明公开了一种智能反射表面辅助无线携能通信网络能效指标优化方法,涉及无线通信技术领域。本发明包括:建立多输入单输出的智能反射表面辅助无线携能通信网络;考虑每个设备信干噪比约束、最小能量收集约束、基站发射功率约束、功率分割比约束和智能反射表面相移约束,建立联合发射波束成形设计、功率分割比及相移矩阵设计的能效指标模型,并基于交替优化框架将原始非凸耦合优化问题转化成凸优化问题。本发明能够满足每个设备信干噪比和能量收集的要求,在提高网络容量、频谱利用率和信号覆盖范围的同时实现能效指标的最大化。

应用范围

现有技术公开了一种用户和基站之间不存在直连链路的情况,联合基站发射波束成形、智能反射表面处相移及用户侧功率分割比来最大化系统能量效率且仅关注由单天线基站和单个用户组成的无线携能通信网络,该模型不具有普适性,没有考虑基站多天线和多用户的情况。现有技术还公开了一种信息接收机和能量接收机分离架构配置,通过采用基于罚函数法和块坐标下降法对主动波束成形和被动波束成形进行联合设计,来最小化发射功率。然而,在大多数情况下,特别是在物联网应用中,网络设备需要在保证其进行解码数据的同时进行能量收集来延长自身的生存周期。具备这种能力的设备通常配备共址接收机架构,并且在实际中应用广泛。

前景分析
1、本发明针对共址功率分割架构的无线携能通信网络,引入智能反射表面技术,提出了一种基于线性能量收集模型的能量效率指标最大化算法。
2、本发明考虑了每个设备信干噪比约束、最小能量收集约束、基站发射功率约束、功率分割比约束和智能反射表面相移约束,建立了联合发射波束成形设计、功率分割比及相移矩阵设计的能量效率指标模型。
3、本发明基于交替优化框架,利用半定规划、连续凸逼近、Dinkelbanch算法、MM算法、罚函数等方法将原始耦合非凸优化问题转化成可处理的凸优化问题,实现了网络能量效率指标最大化,提供了更多的空间自由度,提高了频谱利用率、信号强度及覆盖范围。


联系方式

  • 联系人:

    薛亮

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  • 通讯地址:

    河北省邯郸市丛台区河北工程大学新校区

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