无线供能通信网络的边缘节点可实现速率最大化

为了解决无线供能通信网络(Wireless Power Communication Network,WPCN)中因“双远近”效应导致的边缘节点可实现速率差的问题,引入智能反射面(Intelligent Reflective Surface,IRS)以增加通信路径,同时借助无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)作为能量站为地面节点供能。具体而言,在满足IRS恒定模量约束、UAV最大步长约束和无线设备发射功率等约束条件下,建立了一个联合优化IRS相移、UAV轨迹、传输功率和传输时间等优化变量的优化模型。为了解决这个复杂非凸的多变量耦合优化模型,基于块坐标下降法(Block Coordinate Descent,BCD)的思想,分别利用半正定松弛法(Semi-positive Definite Relaxation,SDR)、逐次凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)和引入松弛因子等方法,求解出IRS端变量、UAV路径变量和发射端资源变量。仿真表明,所提方案相较传统方案的边缘节点可实现速率提升了11.02%,能够有效减小“双远近”效应带来的影响。