[發明專利]雙IRS輔助的無線攜能速率分拆通信網絡的優化方法

在審

• 申請號: 202210396039.4
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN115103375A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張廣馳;龐海艦;崔苗;劉圣海;王日明;王昆
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

1.雙IRS輔助的無線攜能速率分拆通信網絡的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立雙IRS輔助的無線攜能速率分拆通信網絡系統，無線攜能速率分拆通信網絡系統包括：IRS1、IRS2、一個無線接入點和若干個無線用戶，無線接入點發射信息和能量到無線用戶，IRS1和IRS2均用于輔助提高信息和能量傳輸效率；

S2、確定所述無線攜能速率分拆通信網絡系統優化目標的原問題P1，所述原問題P1是指，在無線攜能速率分拆通信網絡系統的系統參數滿足預設的初始約束條件下，使系統中的最小用戶通信速率最大化；

S3、將所述原問題P1簡化為若干個子問題，所述子問題需滿足對應的子約束條件，對所有不可解的子問題進行凸優化處理，使其子約束條件的非凸約束全部轉化為凸約束，從而將所有不可解的子問題轉化為可解的子問題；

S4、采用交替優化的方法對所有可解的子問題進行交替迭代求解，得到在無線攜能速率分拆通信網絡系統的系統參數滿足預設的初始約束條件下，使系統中的最小用戶通信速率最大化的各系統參數；

其中，步驟S2所述最小用戶是指無線攜能速率分拆通信網絡系統中通信速率最小的用戶。

2.根據權利要求1所述的雙IRS輔助的無線攜能速率分拆通信網絡的優化方法，其特征在于，步驟S2所述原問題P1為：

其中，為了在無線接入點處實現速率分拆，需要對待發送的未編碼信息進行分割，即計劃發送給用戶k的未編碼信息u_k將分割成公有部分u_ck和私有部分u_pk兩部分，所有用戶的未編碼信息的公有部分被打包成一個超級公有信息，求得實際可實現的超級公有信息速率后，便在AP處執行速率分拆，將超級公有信息速率分拆為K份公有信息速率，其中第k個用戶分配到的公有信息速率為c_k；通信網絡系統中有K個用戶，w_c、{w_k}為無線接入點發射的波束成形向量，{c_k}是指集合{c₁，c₂，...，c_K}，含義為通信系統中所有用戶的公有信息速率集合，{ρ_k}是指集合{ρ₁，ρ₂，...，ρ_K}，含義為通信系統中所有用戶的功率分割系數集合，Φ₁為IRS1的反射相移矩陣，Φ₂為IRS2的反射相移矩陣；為第k個用戶能夠實現的超級公有信息速率，第一約束(12)表示所有用戶都能夠成功解碼超級公有信息，RSMA機制能夠正常工作，第二約束(13)表示每個用戶分配到的速率分拆值應該是符合實際物理的非零值，第三約束(14)表示每個用戶采集到的能量不應低于γ_k，第四約束(15)表示功率分割系數應該符合實際能量守恒情況，第五約束(16)和第六約束(17)分別IRS1和IRS2上每個反射單元實際可調節的相位范圍，第七約束(18)表示無線接入點發AP實際可用的最大發射功率為P_max。