为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS...为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。展开更多
文摘为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。
