申请/专利权人：南京邮电大学

申请日：2024-03-26

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN117955541B

主分类号：H04B7/145

分类号：H04B7/145;H04W24/02;H04W16/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要：本发明公开了一种可重构智能表面辅助无线通信系统布设姿态优化方法，属于无线通信技术领域，方法包括：求解预构建的优化函数，获取可重构智能表面辅助无线通信系统的最佳布设姿态；其中，所述优化函数以最大化基站‑可重构智能表面‑用户设备链路的复合路径增益为优化目标，以可重构智能表面的旋转仰角和旋转方位角为优化变量。该方法能够获取可重构智能表面辅助无线通信系统的最佳布设姿态，提高用户设备处的可达速率。

主权项：1.一种可重构智能表面辅助无线通信系统布设姿态优化方法，其特征在于，包括：求解预构建的优化函数，获取可重构智能表面辅助无线通信系统的最佳布设姿态；其中，所述优化函数以最大化基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益为优化目标，以可重构智能表面的旋转仰角和旋转方位角为优化变量；构建优化函数包括：基于基站、可重构智能表面的中心、用户设备的位置坐标，计算从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角；基于从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角，计算用户设备处的可达速率，获取用户设备处的可达速率与基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的正比关系；基于可重构智能表面旋转时的归一化功率波瓣图，获取基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的闭式表达式；基于用户设备处的可达速率与基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的正比关系，以及基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的闭式表达式，构建以最大化基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益为优化目标，以可重构智能表面的旋转仰角和旋转方位角为优化变量的优化函数；基于基站、可重构智能表面的中心、用户设备的位置坐标，计算从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角包括：以基站在地面的投影为坐标原点，基站投影至用户设备的投影方向为轴正方向，天顶方向为轴正方向，建立右手笛卡尔直角坐标系；根据基站、可重构智能表面的中心、用户设备在所述右手笛卡尔直角坐标系中的位置坐标，计算从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角；其中，从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角满足： ；其中，、为从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，、、为可重构智能表面的中心在右手笛卡尔直角坐标系中的轴、轴、轴坐标，为基站在右手笛卡尔直角坐标系中的轴坐标；从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角满足： ；其中，、为从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角，、为用户设备在右手笛卡尔直角坐标系中的轴、轴坐标；基于从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角，计算用户设备处的可达速率，获取用户设备处的可达速率与基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的正比关系包括：基于从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，计算从基站到可重构智能表面的中心的离开仰角、离开方位角；基于从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角，计算从可重构智能表面的中心至用户设备的到达仰角、到达方位角；基于从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角、离开仰角、离开方位角，以及从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角、到达仰角、到达方位角，计算用户设备处的可达速率，获取用户设备处的可达速率与基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的正比关系；其中，从基站到可重构智能表面的中心的离开仰角、离开方位角满足： ；其中，、、、为从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角、离开仰角、离开方位角；从可重构智能表面的中心至用户设备的到达仰角、到达方位角满足： ；其中，、、、为从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角、到达仰角、到达方位角；用户设备处的可达速率的计算公式为： ；其中，为用户设备处的可达速率，为基站的发射功率，为可重构智能表面的反射单元总数，为用户设备的噪声功率，为基站至可重构智能表面的中心的路径增益，为可重构智能表面的中心至用户设备的路径增益，基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益，其中，为单位距离的路径增益，、为基站在方向的辐射增益、用户设备在方向的辐射增益，、为可重构智能表面在、方向的辐射增益，、为基站至可重构智能表面的中心的距离、可重构智能表面的中心至用户设备的距离；可重构智能表面旋转时的归一化功率波瓣图为： ；其中，为可重构智能表面旋转时的归一化功率波瓣图，、为离开或到达可重构智能表面的仰角、方位角，、为可重构智能表面的旋转仰角、旋转方位角，为可重构智能表面的指向性参数；基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益的闭式表达式为： ；其中，为基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益，为单位距离的路径增益，、为基站、用户设备的指向性参数，、为基站至可重构智能表面的中心的距离、可重构智能表面的中心至用户设备的距离，、为从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，、为从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角；所述优化函数为： ；其中，为基站-可重构智能表面-用户设备链路的复合路径增益，、为可重构智能表面的旋转仰角、旋转方位角，、为从基站至可重构智能表面的中心的到达仰角、到达方位角，、为从可重构智能表面的中心至用户设备的离开仰角、离开方位角。

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百度查询： 南京邮电大学 一种可重构智能表面辅助无线通信系统布设姿态优化方法

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