【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源irs与功率分配结合的，特别是一种基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法。
技术介绍
1、随着社交媒体、视频流和网络游戏等大数据应用的快速增长，对高速稳定的数据传输的需求也在增加。智能反射镜irs是一种由大量低功耗、低成本的无源反射单元组成的器件，各无源反射单元独立地反射信号以实现无源波束形成，从而实现重构通信环境、增强信号传输和拓展信号覆盖范围的目标。
2、目前irs已成为一种新兴技术，广泛应用于不同的场景，例如物理层安全、移动边缘计算和隐蔽通信。通过智能地设计每个反射单元的相移，irs可以为入射信号建立额外的有益通道，从而可以重新配置反射信号和直接信号，同时可以显著改善直接信道中由路径损耗和干扰引起的性能损失。
3、由于在无源irs辅助无线网络中存在双重衰落挑战，导致通过引入无源irs获得的速率性能增强是有限的，因此采用配备功率放大器的有源irs来解决这个问题。
4、如何结合有源irs和传统无线网络的优点，是学术界和工业界的广泛关注的问题。目前关于有源irs辅助无线网络的工作都集中在irs的相位优化和基站的波束成形上，而忽略了基站和有源irs之间的功率分配问题。功率分配是提高用户接收率的一种有效方式，对功率分配进行研究，对于提升无线网络的速率性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种系统和速率性能高、速率增益高、覆盖范围广的面向有源irs的无线网络功率分配方法。
2、实现本
3、步骤1、建立具有功率分配的有源irs辅助的无线网络系统模型；
4、步骤2、建立基站和有源irs的功率分配因子与用户接收速率的优化问题；
5、步骤3、利用三阶泰勒近似展开方法，将目标函数中具有非凸性质的子项转化为具有凸性质的子项，最终将目标函数转化为凸函数；
6、步骤4、对泰勒近似展开后的目标函数进行求导运算；
7、步骤5、采用ferrari方法求出具有四次平方项的目标函数的封闭解，对求出的多个封闭解进行判别，找出最优解。
8、一种基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配系统，该系统用于实现所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，所述系统包括模型建立模块、优化问题建立模块、优化问题求解模块、和功率分配结果模块，其中：
9、模型建立模块，用于建立具有功率分配的有源irs辅助的无线网络系统模型；
10、优化问题建立模块，用于建立基站和有源irs的功率分配因子与用户接收速率的优化问题；
11、优化问题求解模块，用于利用三阶泰勒近似方法，将目标函数中具有非凸性质的子项转化为具有凸性质的子项，最终将目标函数转化为凸函数；
12、功率分配结果模块，用于通过采用ferrari方法求出具有四次平方项的目标函数的封闭解，然后对求出的多个封闭解判别，最终找出最优解。
13、一种移动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法。
14、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法中的步骤。
15、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)考虑了基站和有源irs的功率分配问题，并通过ferrari法解决了功率分配的优化问题，获得了最佳的功率分配因子，提高了系统的传输速率性能；(2)在有源irs的元件数小规模条件下，提高了速率增益和覆盖范围。
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1.一种基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤1所述的建立具有功率分配的有源IRS辅助的无线网络系统模型，具体如下：
3.根据权利要求2所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤2所述的建立基站和有源IRS的功率分配因子与用户接收速率的优化问题，具体如下：
4.根据权利要求3所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤3所述的利用三阶泰勒近似展开方法，将目标函数中具有非凸性质的子项转化为具有凸性质的子项，最终将目标函数转化为凸函数，具体如下：
5.根据权利要求4所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤4所述的对泰勒近似展开后的目标函数进行求导运算，具体如下：
6.根据权利要求5所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤5所述的采用Ferra
7.一种基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配系统，其特征在于，该系统用于实现权利要求1～6任一项所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法，所述系统包括模型建立模块、优化问题建立模块、优化问题求解模块、和功率分配结果模块，其中：
8.根据权利要求7所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配系统，其特征在于，所述模型建立模块，包括第一单元、第二单元、第三单元和第四单元，其中：
9.一种移动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤1所述的建立具有功率分配的有源irs辅助的无线网络系统模型，具体如下：
3.根据权利要求2所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤2所述的建立基站和有源irs的功率分配因子与用户接收速率的优化问题，具体如下：
4.根据权利要求3所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤3所述的利用三阶泰勒近似展开方法，将目标函数中具有非凸性质的子项转化为具有凸性质的子项，最终将目标函数转化为凸函数，具体如下：
5.根据权利要求4所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤4所述的对泰勒近似展开后的目标函数进行求导运算，具体如下：
6.根据权利要求5所述的基于泰勒近似展开的面向有源irs的无线网络功率分配方法，其特征在于，步骤5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：束锋，赵怡帆，王雪辉，王艳，陈志林，潘存华，张旗，陈艺文，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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