电子与信息学报2024,Vol.46Issue(1) :129-137.DOI:10.11999/JEIT221509

IRS增强信息与能量同传赋能物联网的鲁棒公平性资源分配算法

A Robust Fairness Resource Allocation Algorithm for SWIPT-Enabled Internet of Things with IRS

李世党 陈锦 陈影影 龙春梅 徐劲松 李春国
电子与信息学报2024,Vol.46Issue(1) :129-137.DOI:10.11999/JEIT221509

IRS增强信息与能量同传赋能物联网的鲁棒公平性资源分配算法

A Robust Fairness Resource Allocation Algorithm for SWIPT-Enabled Internet of Things with IRS

李世党 1陈锦 1陈影影 2龙春梅 1徐劲松 3李春国4
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作者信息

  • 1. 江苏师范大学物理与电子工程学院 徐州 221116
  • 2. 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院 徐州 221116
  • 3. 江苏师范大学中俄学院 徐州 221116
  • 4. 东南大学移动通信国家重点实验室 南京 210096
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摘要

针对6G物联网中信道误差影响与用户采集能量的公平性问题,该文在用户信干噪比受限、发射功率约束和反射相位模一约束的条件下,研究了智能反射面(IRS)辅助的信息与能量同传(SWIPT)系统中公平性采集能量最大化问题.为了解决该非凸问题,分别运用Schur-Complement和S-Procedure将无限维约束转换为有限维的矩阵线性不等式,然后利用罚函数和连续凸逼近的方法将难以求解的原问题转化为标准的凸优化问题,进而提出了一种迭代的鲁棒公平性能量采集算法.数值结果表明,所提鲁棒优化算法能够明显提升网络采集的公平性能量.

Abstract

Focusing on examine the influence of channel errors and the fairness of energy collected by users in 6G internet of things,the problem of maximizing fairness energy for Intelligent Reflecting Surface(IRS)-aided Simultaneous Wireless Information and Power Transfer(SWIPT)is examined when the users have a limited signal-to-interference noise ratio,a transmission power constraint and a reflection phase mode one constraint.As part of the process of solving the nonconvex problem,Schur Complete and S-Process are used to convert the infinite dimensional constraint into a linear inequality involving a finite dimensional matrix,and then the original difficult-to-solve problem is transformed into a standard convex optimization problem using the penalty function and continuous convex approximation,and then an iterative robust fairness energy acquisition algorithm is proposed.Numerical results indicate that the proposed robust optimization algorithm improves the fairness of network harvested energy significantly compared to previous algorithms.

关键词

智能反射面/信息与能量同传/采集能量最大化/鲁棒优化算法

Key words

Intelligent Reflecting Surface(IRS)/Simultaneous Wireless Information and Power Transfer(SWIPT)/Maximizing fairness energy/Robust optimization algorithm

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基金项目

国家自然科学基金(62171119)

国家重点研发计划(2017YFF0205500)

徐州市重点研发项目(KC20027)

徐州市重点研发项目(KC18079)

教育部春晖计划国际合作项目(202201406)

教育部春晖计划国际合作项目(HZKY20220171)

出版年

2024
电子与信息学报
中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部

电子与信息学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.302
ISSN:1009-5896
参考文献量1
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