RIS辅助的能量收集增益用于双站反向散射网络：性能分析与RIS相位优化
信号处理
2023-09-19 v1
摘要
由能量收集(EH)供电的廉价标签可实现绿色(节能)物联网(IoT)网络。然而，标签易受能量不安全的困扰，导致通信距离、激活距离和数据速率较差。为克服这些挑战，我们探索将可重构智能表面(RIS)用于基于EH的物联网网络。部署RIS以增强标签处的射频功率，改善EH能力。我们考虑线性和非线性EH模型，并分析单标签和多标签场景。对于单标签网络，推导了在优化RIS相移下标签的最大接收功率和读取器的信噪比。还评估了接收功率、收集功率、可达速率、中断概率、误码率和分集阶数等关键技术指标。还研究了RIS相移量化误差的影响。对于多标签情形，开发了一种计算最优RIS相移的算法。数值结果与仿真表明，相较于无RIS情形和随机RIS相位设计等基准，性能有显著提升。例如，采用\num{200}单元RIS的优化设计，其激活距离相比上述基准分别提升了\qty{270}{\percent}和\qty{55}{\percent}。总之，RIS部署在保持标签基本设计不变的同时，提升了标签的能量自主性。
引用
@article{arxiv.2309.09859,
title = {RIS-Assisted Energy Harvesting Gains for Bistatic Backscatter Networks: Performance Analysis and RIS Phase Optimization},
author = {Diluka Galappaththige and Fatemeh Rezaei and Chintha Tellambura and Sanjeewa Herath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09859},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 12 figures, journal paper