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双无线供能IRS辅助的无线通信系统的吞吐量优化研究

Throughput optimization for wireless communication systems assisted by dual wireless powered IRS
陈健锋
崔苗
张广驰
广东工业大学 信息工程学院, 广州 510006

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。

基金项目

国家重点研发计划资助项目(2020YFB1805300)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.02.0088
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2023年第40卷 第10期
所属栏目: 网络与通信技术
出版页码: 3107-3113
文章编号: 1001-3695(2023)10-034-3107-07

发布历史

[2023-06-08] 优先出版
[2023-10-05] 印刷出版

引用本文

陈健锋, 崔苗, 张广驰. 双无线供能IRS辅助的无线通信系统的吞吐量优化研究 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (10): 3107-3113. (Chen Jianfeng, Cui Miao, Zhang Guangchi. Throughput optimization for wireless communication systems assisted by dual wireless powered IRS [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (10): 3107-3113. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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