QoS 约束下智能反射面辅助 SWIPT 的主动与被动波束成形联合优化
信息论
2019-11-12 v2 信号处理
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）是一种用于实现频谱与能量高效无线网络的崭新且革命性的技术。通过利用能够以可调相移反射射频（RF）信号的大量低成本无源单元，IRS 可实现高被动波束成形增益，这对于提高基于 RF 的无线能量传输效率尤其具有吸引力。受此启发，我们在本文中研究一种 IRS 辅助的同时无线信息与功率传输（SWIPT）系统。具体而言，部署一组 IRS 以辅助从多天线接入点（AP）分别向多个单天线信息用户（IU）和能量用户（EU）进行信息/功率传输。我们旨在通过联合优化 AP 的发射预编码器和所有 IRS 的反射相移，最小化 AP 的发射功率，并满足所有用户的服务质量（QoS）约束，即 IU 的个别信干噪比（SINR）约束和 EU 的能量收集约束。然而，该优化问题是非凸的且变量耦合复杂，现有交替优化方法被证明随着 QoS 约束数量增加效率低下。为应对此挑战，我们首先对 QoS 约束进行适当变换，然后应用基于惩罚的方法提出一种高效迭代算法。此外，利用 IRS 的短距离覆盖特性，我们进一步优化所有 IRS 相移的并行计算，提出一种低复杂度算法。
引用
@article{arxiv.1910.06220,
title = {Joint Active and Passive Beamforming Optimization for Intelligent Reflecting Surface Assisted SWIPT under QoS Constraints},
author = {Qingqing Wu and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06220},
year = {2019}
}
备注
We address the QoS-constrained beamforming optimization problem in IRS-aided SWIPT systems. More interesting works and an overview on IRS can be found at https://elewuqq.wixsite.com/mysite