[发明专利]联合IRS和无线供电的系统后向链路优化方法及系统

权利要求书

1.一种联合IRS和无线供电的系统后向链路优化方法，其特征在于，包括：

S1、基站将主链路信号发送给智能反射表面和多个集群，所述智能反射表面将所述主链路信号反射转发给多个所述集群，每个所述集群均包括一个接收机和多个BD设备；

S2、多个所述BD设备在对应的时隙将接收到的主链路信号作为载波来调制并传输各自的物联网信息给对应的所述接收机，在传输时，将所述时隙分为两个阶段，在第一阶段所述BD设备进行无源的后向散射传输，同时采用无线供电技术收集能量，在第二阶段，所述BD设备通过收集到的能量进行有源的后向散射传输。

2.根据权利要求1所述的一种联合IRS和无线供电的系统后向链路优化方法，其特征在于，所述基站和智能反射表面采用TDMA的方式传输信息到所述接收机和BD设备，每个所述集群采用NOMA的方式传输信息到集群中对应的接收机。

3.根据权利要求1所述的一种联合IRS和无线供电的系统后向链路优化方法，其特征在于，所述智能反射表面将所述主链路信号反射转发给多个所述集群的具体过程为：所述智能反射表面接收所述基站发送的主链路信号，并动态调控所述智能反射表面的各反射单元的反射系数，重构所述基站到所述集群的信道环境，重构完成后，所述智能反射表面将所述主链路信号发送给所述集群。

4.根据权利要求1所述的一种联合IRS和无线供电的系统后向链路优化方法，其特征在于，所述接收机接收到的信号为：

y_m＝y′_m+y″_m；

其中，y′_m代表第一阶段所述接收机接收到的信号，y″_m代表第二阶段所述接收机接收到的信号，x_m表示基站发送给第m个集群中接收机的信息符号，c_m，n表示第m个集群中第n个BD设备发送给接收机的信息符号，P＝||w||²为基站的发射功率，μ'_m表示第一阶段中功率为σ²的零均值加性高斯白噪声，Φ＝diag{φ₁,φ₂,…,φ_Q}表示智能反射表面的反射系数矩阵，w＝[w₁,w₂,…,w_R]^T表示基站的有源波束赋形向量，为基站到第m个接收机之间的信道，为基站到第m个集群中的第n个BD设备之间的信道，为基站到智能反射表面之间的信道，为智能反射表面到第m个集群中的接收机之间的信道，为智能反射表面到第m个集群第n个BD之间的信道，Q为智能反射表面的反射单元的数量，为第m个集群中第n个BD到该集群中的接收机之间的信道，α_m，n代表第m个集群中的第n个BD设备的反射系数，α_m，n∈[0，1]，P_m，n代表第m个集群中的第n个BD设备的有源传输的传输功率，为第m个集群中的第n个BD设备在第一阶段收集到的能量，t为时隙长度，为第m个集群中的BD设备在第一阶段所占时隙比例，μ″_m为第二阶段的加性高斯白噪声，服从均值为0、方差为σ的高斯分布。