基于非线性能量收集模型的大型智能反射面辅助SWIPT系统资源分配
信息论
2020-10-05 v1 math.IT
摘要
本文研究了大型智能反射面(IRS)辅助的同步无线信息与功率传输(SWIPT)系统的资源分配算法设计。为此，我们采用基于物理的IRS模型，与传统的IRS模型不同，该模型考虑了入射电磁波的入射角和反射角对反射信号的影响。为促进大型IRS的高效资源分配设计，我们采用可扩展优化框架，将IRS划分为若干瓦片，并联合设计每个瓦片的相移单元以实现不同的传输模式。然后，在考虑非线性能量收集接收机和信息解码接收机的服务质量要求下，联合优化基站(BS)的波束赋形向量与IRS瓦片的传输模式选择，以最小化BS发射功率。为处理由此产生的非凸优化问题，我们应用基于惩罚的方法、连续凸近似和半定松弛，开发出一种计算高效的算法，该算法渐近收敛于所考虑问题的局部最优解。仿真结果表明，与两种基准方案相比，所提方案可实现显著的功率节省。此外，结果还表明，所倡导的基于物理的模型和面向大型IRS的可扩展优化框架使我们能够在系统性能与计算复杂度之间取得平衡，这对实现大型IRS辅助通信系统至关重要。
引用
@article{arxiv.2010.00846,
title = {Resource Allocation for Large IRS-Assisted SWIPT Systems with Non-linear Energy Harvesting Model},
author = {Dongfang Xu and Xianghao Yu and Vahid Jamali and Derrick Wing Kwan Ng and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.00846},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 3 figures