[發明專利]一種基于RIS輔助的認知無線網絡中斷性能預測方法及系統

有效

• 申請號: 202210313277.4
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114584233B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 楊平;鄺偉潮;王善進
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: H04B17/336
• 分類號: H04B17/336;H04B17/382;H04B17/391;H04W16/18;H04W16/22
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 姜杉

1.一種基于RIS輔助的認知無線網絡中斷性能預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，對通信系統構建基于RIS輔助的認知無線網絡模型，寫出次用戶接收機的接收信號表達式；

S2，導出各反射單元的相位取值，并得到此時的接收信噪比表達式；

反射單元的相位取值為：

次用戶接收機處的接收信噪比表示為：

其中，γ_Q＝Q/N₀是平均信噪比，γ_I＝I_p/N₀是平均干擾噪聲比，服從瑞利分布，服從指數分布，對于X₂用伽馬分布進行近似，X₂的概率密度函數可表示為：

其中，Γ(·)為伽馬函數，ρ＝Nπ²/(16-π²)為形狀參數，為逆尺度參數；

S3，獲取RIS各反射單元的幅度取值，導出對應的接收信噪比表達式；

在各反射單元的幅度取值范圍內為使得次用戶接收機處的信噪比最大，導出對應的次用戶接收機處的接收信噪比表達式，如下：

其中，①對應于次用戶對主用戶的干擾可完全消除的情形，②和③對應于次用戶對主用戶的干擾不能完全消除的情形；

S4，定義中斷概率事件，推導出次用戶中斷概率理論表達式；

S5，通過蒙特卡洛對S4所述次用戶中斷概率理論表達式進行仿真及理論分析驗證。

2.根據權利要求1所述的一種基于RIS輔助的認知無線網絡中斷性能預測方法，其特征在于，步驟S1所述通信系統還包括單天線主用戶接收機、單天線次用戶發射機、單天線次用戶接收機和具有N個反射單元的RIS所組成，主用戶發射機位于RIS覆蓋范圍內，而次用戶發射機位于RIS覆蓋范圍之外。

3.根據權利要求2所述的一種基于RIS輔助的認知無線網絡中斷性能預測方法，其特征在于，所述的通信系統的單天線主用戶接收機數量為1，單天線次用戶發射機數量為1，單天線次用戶接收機數量為l，RIS數量為1。

4.根據權利要求1所述的一種基于RIS輔助的認知無線網絡中斷性能預測方法，其特征在于，包括：

把RIS的第i個反射單元記為記h_sd、h_sp、h_si和h_ip分別為s→d鏈路、s→p鏈路、s→r_i鏈路和r_i→p鏈路的復信道系數，記d_sd、d_sp、d_sr和d_rp分別為上述對應鏈路節點問間距；

所有鏈路信道系數：服從均值為0，方差為1的復高斯隨機分布；

其中|h_mn|和∠h_mn分別是信道h_mn的幅度和相位，e為常數，j²＝-1為虛數，寫出次用戶接收機的接收信號表達式：

其中，P_s是發射功率，x是能量歸一化發射信號，n是均值為0，方差為N₀的加性高斯白噪聲；

在最大發射功率約束Q和干擾功率約束I_p下，次用戶發射功率表示為：

其中，β是路徑損耗因子，θ_i是第i個反射單元的調節相位，α∈(0，1]是第i個反射單元的調節幅度。