[發明專利]一種智能超表面輔助的室內通信方法有效
| 申請號： | 202210441211.3 | 申請日： | 2022-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN114786189B | 公開（公告）日： | 2023-01-24 |
| 發明（設計）人： | 龐立華;張依滕;劉賢賢;魏倩;李榮;夏猛 | 申請（專利權）人： | 西安科技大學 |
| 主分類號： | H04W16/20 | 分類號： | H04W16/20;H04B7/06;H04B7/08;H04B7/145 |
| 代理公司： | 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257 | 代理人： | 李明全 |
| 地址： | 710054 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 智能 表面 輔助 室內 通信 方法 | ||
1.一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，應用于室內通信系統，所述室內通信系統包括AP和若干個智能超表面，所述AP通過所述智能超表面向用戶發送信息；
具體包括以下步驟：
獲取所述AP與智能超表面的第一信道狀態信息、以及所述智能超表面與其服務的用戶之間的第二信道狀態信息；
以最小化AP的發射功率為目標，基于所述第一信道狀態信息和第二信道狀態信息構建室內通信模型及約束條件；所述室內通信模型具體為：
s.t.c1:
c2:
其中，pn,k為房間n中用戶k的功率分配系數，vn為第n個智能超表面的反射系數向量，為第n個智能超表面上第l個反射單元的反射相移，N為智能超表面的總數，Kn為房間n中的用戶數，hn,k為第n個智能超表面到房間n中用戶k的信道矩陣，Gn為AP到第n個智能超表面的信道矩陣，wn,k為房間n中用戶k的波束賦形向量，且E(wm2)＝1，wj,i為房間j中用戶i的波束賦形向量，pj,i為房間j中用戶i的功率分配系數，j＝1...N且j≠n，i＝1...Kn且i≠k，為房間n中用戶k的加性高斯白噪聲，γn,k為房間n中用戶k的信干噪比約束閾值，L為智能超表面中的反射單元個數；
采用基于懲罰的交替優化方法求解所述室內通信模型，得到每個所述用戶的功率分配系數以及所述智能超表面的波束賦形向量。
2.如權利要求1所述的一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，采用基于懲罰的交替優化方法求解所述室內通信模型包括：
構造輔助變量；
基于所述輔助變量對所述室內通信模型及約束條件進行轉化，且轉化后的室內通信模型中具有懲罰項。
3.如權利要求2所述的一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，令所述輔助變量Xn,k,j,i為：
轉化后的室內通信模型為：
s.t.c3:
c4:
c2:。
4.如權利要求3所述的一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，基于所述輔助變量對所述室內通信模型及約束條件進行轉化后還包括：
以最小化轉化后的室內通信模型為目標，采用交替優化方法對功率分配系數、波束賦形向量和輔助變量進行變量分離，將轉化后的室內通信模型分解為三個子問題，并通過并行求解方法得到每個所述用戶的功率分配系數以及所述智能超表面 的波束賦形向量。
5.如權利要求4所述的一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，通過并行求解方法得到每個所述用戶的功率分配系數以及所述智能反射面的波束賦形向量包括：
利用拉格朗日對偶方法進行求解。
6.如權利要求4所述的一種智能超表面輔助的室內通信方法，其特征在于，所述三個子問題分別為：
以及
其中，u＞0和a＞0均為懲罰系數。
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