无代价增益：回收无线供能RIS辅助通信中的反射能量
信息论
2022-09-28 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究并分析了可重构智能表面（RIS）辅助的无线供能通信网络中的能量回收。不同于现有工作中物联网（IoT）设备所收集能量仅来自功率站，本文允许IoT设备也从其他IoT设备回收能量。具体地，我们提出基于组切换和用户切换的协议，采用时分多址来评估能量回收对系统性能的影响。分别构建了两个不同优化问题，通过联合优化能量波束赋形向量、发射功率、传输时间、接收波束赋形向量、分组因子和相移矩阵来最大化总和吞吐量，其中考虑了最小吞吐量、收集能量、最大发射功率、相移、分组和时隙分配的约束。鉴于上述问题的难处理性，我们分别开发了两种基于交替优化的迭代算法，结合逐次凸近似方法与基于惩罚的方法以获得相应次优解。仿真结果验证了基于能量回收的机制有助于提升IoT设备在能量收集与信息传输方面的性能。此外，我们还验证了基于组切换的算法能提升更多IoT设备总和吞吐量，而基于用户切换的算法能收集更多能量。
引用
@article{arxiv.2209.13100,
title = {Gain without Pain: Recycling Reflected Energy from Wireless Powered RIS-aided Communications},
author = {Hao Xie and Bowen Gu and Dong Li and Zhi Lin and Yongjun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13100},
year = {2022}
}