[发明专利]一种智能超表面辅助的室内通信方法

权利要求书

1.一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，应用于室内通信系统，所述室内通信系统包括AP和若干个智能超表面，所述AP通过所述智能超表面向用户发送信息；

具体包括以下步骤：

获取所述AP与智能超表面的第一信道状态信息、以及所述智能超表面与其服务的用户之间的第二信道状态信息；

以最小化AP的发射功率为目标，基于所述第一信道状态信息和第二信道状态信息构建室内通信模型及约束条件；所述室内通信模型具体为：

s.t.c1:

c2:

其中，p_n,k为房间n中用户k的功率分配系数，v_n为第n个智能超表面的反射系数向量，为第n个智能超表面上第l个反射单元的反射相移，N为智能超表面的总数，K_n为房间n中的用户数，h_n,k为第n个智能超表面到房间n中用户k的信道矩阵，G_n为AP到第n个智能超表面的信道矩阵，w_n,k为房间n中用户k的波束赋形向量，且E(w_m²)＝1，w_j,i为房间j中用户i的波束赋形向量，p_j,i为房间j中用户i的功率分配系数，j＝1...N且j≠n，i＝1...K_n且i≠k，为房间n中用户k的加性高斯白噪声，γ_n,k为房间n中用户k的信干噪比约束阈值，L为智能超表面中的反射单元个数；

采用基于惩罚的交替优化方法求解所述室内通信模型，得到每个所述用户的功率分配系数以及所述智能超表面的波束赋形向量。

2.如权利要求1所述的一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，采用基于惩罚的交替优化方法求解所述室内通信模型包括：

构造辅助变量；

基于所述辅助变量对所述室内通信模型及约束条件进行转化，且转化后的室内通信模型中具有惩罚项。

3.如权利要求2所述的一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，令所述辅助变量X_n,k,j,i为：

转化后的室内通信模型为：

s.t.c3:

c4:

c2:。

4.如权利要求3所述的一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，基于所述辅助变量对所述室内通信模型及约束条件进行转化后还包括：

以最小化转化后的室内通信模型为目标，采用交替优化方法对功率分配系数、波束赋形向量和辅助变量进行变量分离，将转化后的室内通信模型分解为三个子问题，并通过并行求解方法得到每个所述用户的功率分配系数以及所述智能超表面 的波束赋形向量。

5.如权利要求4所述的一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，通过并行求解方法得到每个所述用户的功率分配系数以及所述智能反射面的波束赋形向量包括：

利用拉格朗日对偶方法进行求解。

6.如权利要求4所述的一种智能超表面辅助的室内通信方法，其特征在于，所述三个子问题分别为：

以及

其中，u＞0和a＞0均为惩罚系数。