积极智能反射表面辅助能量采集-认知无线电传感器网络的联合被动光束成形和部署设计
1School of Electrical Engineering, Northeast Electric Power University, Jilin, 132012, China. wangjihong@neepu.edu.cn.
Scientific reports
|October 21, 2024
概括
本研究引入了一种主动智能反射表面 (IRS),以延长能量采集-认知无线电传感器网络 (EH-CRSNs) 的网络寿命. 拟议的机制优化了IRS的部署和配置,以获得最大的净能效.
科学领域:
- 无线通信网络是无线通信网络.
- 能源采集系统 能源采集系统
- 认知无线电技术是一种认知无线电技术.
背景情况:
- 能源采集-认知无线电传感器网络 (EH-CRSNs) 面临着由于能源限制而延长网络寿命的挑战.
- 智能反射表面 (IRS) 为提高无线通信性能提供了一个有希望的解决方案.
研究的目的:
- 通过集成积极的IRS来最大限度地提高EH-CRSN的净能效益,既用于能源采集,也用于数据传输.
- 开发一个共同的机制,以优化IRS部署和被动梁成形.
主要方法:
- 为净能量增益最大化制定一个受约束的非凸优化问题.
- 一个联合的被动光束成形和IRS部署机制,以确定最佳的IRS位置和反射系数.
- 将这个问题分解成两个子问题:下链节能最大化和上链节能最小化.
主要成果:
- 拟议的机制有效地最大限度地提高了累积收集的能源,并最大限度地降低了能源消耗.
- 分析诸如反射元件的数量和IRS部署上的电力预算等因素.
- 模拟结果表明,与基准机制相比,净能量增益显著改善.
结论:
- 联合机制为设计积极的IRS辅助EH-CRSN提供了有效的策略.
- 优化的IRS部署和配置对于提高网络寿命和能源效率至关重要.
- 这些发现为实施先进的无线传感器网络提供了实际指导.
