IRS辅助SWIPT NOMA网络中的联合波束成形设计与功率分割优化
信息论
2021-05-17 v2 信号处理
math.IT
摘要
本文提出一种智能反射面(IRS)辅助同步无线信息与功率传输(SWIPT)非正交多址(NOMA)网络的新型网络框架,其中IRS用于增强NOMA性能及SWIPT的无线功率传输(WPT)效率。我们在考虑每个用户的服务质量(QoS)要求与能量收集阈值的条件下,通过联合优化连续干扰消除(SIC)解码顺序、基站(BS)发射波束成形向量、功率分割(PS)比与IRS相移,构建最小化BS发射功率的问题。所构问题为非凸优化问题,难以直接求解。因此,提出一种两阶段算法,应用半定松弛(SDR)、高斯随机化与连续凸近似(SCA)求解上述问题。具体而言,在第一阶段通过设计IRS相移确定SIC解码顺序后,交替优化BS发射波束成形向量、PS比与IRS相移以最小化BS发射功率。数值结果验证了所提优化算法相较于其他基线算法在降低BS发射功率上的有效性。同时,与非IRS辅助网络相比,IRS辅助SWIPT NOMA网络可使BS发射功率降低51.13%。
引用
@article{arxiv.2011.14778,
title = {Joint Beamforming Design and Power Splitting Optimization in IRS-Assisted SWIPT NOMA Networks},
author = {Zhendong Li and Wen Chen and Qingqing Wu and Kunlun Wang and Jun Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14778},
year = {2021}
}