智能反射面辅助的 MIMO 广播式无线信息与能量同步传输
信号处理
2020-02-19 v4
摘要
本文引入智能反射面（IRS）以增强无线信息与能量同步传输（SWIPT）辅助系统的能量收集性能。具体地，考虑一个 IRS 辅助的 SWIPT 系统，其中多天线辅助的基站（BS）与若干多天线辅助的信息接收机（IR）通信，同时保证能量接收机（ER）的能量收集需求。为最大化 IR 的加权求和速率（WSR），需联合优化 BS 的发射预编码（TPC）矩阵与 IRS 的无源相移矩阵。为求解这一具有挑战性的优化问题，我们首先采用经典的分块坐标下降（BCD）算法将原优化问题解耦为若干子问题，并交替优化 TPC 矩阵与相移矩阵。针对每个子问题，我们给出一种低复杂度迭代算法，其可保证收敛至各子问题的 Karush-Kuhn-Tucker（KKT）点。严格证明 BCD 算法收敛至原问题的 KKT 点。我们还构想了一种可行性检查方法以研究其可行性。大量仿真结果证实，在 SWIPT 中部署 IRS 有益于提升系统性能，且所提 BCD 算法收敛迅速，对实际应用颇具吸引力。
引用
@article{arxiv.1908.04863,
title = {Intelligent Reflecting Surface Aided MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer},
author = {Cunhua Pan and Hong Ren and Kezhi Wang and Maged Elkashlan and Arumugam Nallanathan and Jiangzhou Wang and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.04863},
year = {2020}
}
备注
Accepted in IEEE JSAC