[发明专利]一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法

说明书

本发明提供一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法，包括以下步骤：S1：构建以最大化系统吞吐量为目标函数的优化问题P1；S2：将优化问题P1转化为迭代优化问题P2；S3：初始化迭代优化参数；S4：求解迭代优化问题P2，得到优化结果；S5：根据优化结果判断系统吞吐量是否达到最大化。本发明提供一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法，解决了目前在较长的距离传输中，基站与用户之间存在障碍物时用户不能有效收集到基站传输的能量，导致系统吞吐量性能降低的问题。

技术领域

本发明涉及无线通信优化技术领域，更具体的，涉及一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法。

背景技术

可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)是一种在无线网络中实现无线电信号传输的智能技术。智能表面是由大量低成本无源反射元件组成的平面阵列，可以无源反射入射电磁波，同时改变其振幅和相移。

随着物联网(Internet-of-Things,IoT)时代的到来，为了满足现代网络不断增长的设备能耗，无线供电通信网络中的主要技术挑战是长距离的低功率传输效率。但是目前在较长的距离传输中，基站与用户之间存在障碍物时用户不能有效收集到基站传输的能量，导致系统吞吐量性能降低。

现有技术中，如2018年01月23日公开的中国专利，一种基于无源通信系统的上行链路吞吐量优化方法，公开号为CN107623559A，从物理层和MAC层两个方面结合起来提升无源通信系统的上行链路吞吐量，但不适用于提高长距离传输的吞吐量。

发明内容

本发明为克服目前在较长的距离传输中，基站与用户之间存在障碍物时用户不能有效收集到基站传输的能量，导致系统吞吐量性能降低的技术缺陷，提供一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于可重构智能表面的通信系统吞吐量优化方法，包括以下步骤：

S1：构建以最大化系统吞吐量为目标函数的优化问题P1；

S2：将优化问题P1转化为迭代优化问题P2；

S3：初始化迭代优化参数；

S4：求解迭代优化问题P2，得到优化结果；

S5：根据优化结果判断系统吞吐量是否达到最大化；

若是，则得到系统最大吞吐量；

否则，根据优化结果更新迭代优化参数并返回步骤S4，进行下一次迭代优化。

优选的，设通信系统中一共有个用户，被分为K簇，每一簇都有M_k个用户，k∈T＝{1,...,K}，T为簇序号集合；所有用户和基站都配备单个天线，障碍物存在于用户和基站的中间，导致用户和基站的直接链路被阻挡，用户和基站之间的通信通过RIS来辅助实现，RIS具有N个反射元件；

用户u_k,m获得的能量E_k,m为：