[发明专利]基于IRS辅助AF中继的无线通信方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于IRS辅助AF中继的无线通信方法，应用于无线通信系统上，所述无线通信系统包括发射端、智能反射面、AF中继和接收端，所述智能反射面包括N个发射单元，其特征在于，该无线通信方法包括以下步骤：

获取所述发射端向所述智能反射面、所述AF中继和所述接收端传送第一信道参数、第二信道参数和第三信道参数，获取所述智能反射面向所述接收端传送的第四信道参数、所述AF中继向所述接收端传送的第五信道参数、N个所述反射单元的反射系数、所述AF中继的第一噪声参数和所述接收端的第二噪声参数；

对所述第一信道参数、所述第二信道参数、所述第三信道参数、所述第四信道参数、所述第五信道参数和N个所述反射系数进行增强优化处理，得到优化后所述发射端的发送功率、所述AF中继的发射功率、所述智能反射面的N个前半传输周期反射系数和N个后半传输周期反射系数；

在前半传输周期，通过所述发送功率和N个所述前半传输周期反射系数控制所述发射端和所述智能反射面运行，得到所述接收端的第一接收信号和所述智能反射面的发射信号；

在后半传输周期，通过所述发送功率、所述发射功率、所述发射信号和N个所述后半传输周期反射系数控制所述AF中继和所述智能反射面运行，得到所述AF中继输出的放大信号和所述接收端的第二接收信号；

采用反射系数优化公式对所述第一信道参数、所述第二信道参数、所述第三信道参数、所述第四信道参数、所述第五信道参数进行计算，得到优化后的所述智能反射面的N个前半传输周期反射系数和N个后半传输周期反射系数，所述反射系数优化公式为：

式中，为优化后第n个反射单元的前半传输周期反射系数，为优化后第n个反射单元的后半传输周期反射系数，h_sr为第二信道参数，h_si为第一信道参数，h_ir为AF中继输出的放大信号，h_rd为第五信道参数，h_id为第四信道参数，n∈N，N为大于1的自然数；

采用功率优化分配公式对所述第一信道参数、所述第二信道参数、所述第三信道参数、所述第四信道参数、所述第五信道参数和N个所述反射系数进行计算，得到优化后的所述发射端的发送功率和所述AF中继的发射功率，所述功率优化分配公式为：

式中，p_s为发射端的发送功率，p_r为AF中继的发射功率，h_sd为第三信道参数，h_id^T为第四信道参数h_id的转置，h_si为第一信道参数，h_sr为第二信道参数，为AF中继的第一噪声参数高斯分布的方差，为接收端的第二噪声参数高斯分布的方差，h_rd为第五信道参数，h_ir^T为AF中继输出放大信号h_ir的转置，P为发射端和AF中继的总功率，p_r+p_s≤P。

2.根据权利要求1所述的基于IRS辅助AF中继的无线通信方法，其特征在于，包括：

采用第一接收信号公式对所述第三信道参数、所述第四信道参数、所述第一信道参数、所述发送功率和所述第二噪声参数进行计算，得到前半传输周期所述接收端的第一接收信号；

采用第二接收信号公式对所述第五信道参数、所述第四信道参数、所述第二信道参数、所述发送功率、所述第一噪声参数和所述第二噪声参数进行计算，得到后半传输周期所述接收端的第二接收信号；

对所述第一接收信号和所述第二接收信号进行最大比合并处理，得到所述接收端的接收信号。