Beamforming and resource allocation for reconfigurable intelligent surface assisted wireless powered communication network

针对未来物联网中众多无线传感设备面临的能量受限问题、服务质量(quality of service, QoS)需求方面存在差异,以及无线供电通信网络(wireless powered communication network, WPCN)中普遍存在的“双远近”问题,本文研究了一种智能超表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)辅助分离架构的WPCN系统模型,通过联合优化有源波束成型、无源波束成型和资源分配,旨在最大化设备的加权和能量效率.针对优化问题,提出了一种基于加速近端距离算法(accelerated proximal distance algorithm, A-PDA)的波束成型与资源分配方案.该方案利用分式规划解耦优化问题,交替优化各个子问题,直至收敛得到最终解,其中首次采用A-PDA得到RIS相移矢量的闭式解.仿真结果表明,相较于经典优化方案,所提方案能够快速收敛,有效降低了平均运行时间,并且表现出优异的加权和能效性能,尤其在小发射功率场景下的能效提升更为显著.