Nghiên cứu bài toán nâng cao hiệu quả năng lượng của hệ thống thông tin không dây với sự hỗ trợ bề mặt phản xạ thông minh
Số 3 (86) 2024
Nguyễn Trọng Các, Nguyễn Đỗ Dũng1,*, Đào Minh Hưng1, Nguyễn Văn Hào1
Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ
2024/9/30

Trong bài báo này, chúng tôi xem xét vấn đề giải quyết hiệu suất thu năng lượng của hệ thống mạng thu phát không dây trong điều kiện dễ bị ảnh hưởng bởi các chướng ngại vật và sự không chắc chắn của kênh truyền không dây. Để giải quyết bài toán về hiệu quả thu năng lượng, mô hình mạng được xem xét là một mạng truyền thông năng lượng không dây (WPCN) dựa trên các tấm có bề mặt phản chiếu thông minh để tiếp năng lượng cho nhiều người sử dụng. Đặc biệt, một thuật toán tối ưu hóa hiệu quả năng lượng mạnh mẽ cho mạng truyền thông không dây được đề xuất. Đầu tiên, hệ thống xem xét năng lượng thu hoạch tối thiểu, độ dịch pha IRS và tốc độ truyền thông tin tối thiểu. Sau đó, dựa trên độ không đảm bảo của kênh bị giới hạn, một mô hình phân bổ tài nguyên phi tuyến, kết hợp đa biến được thiết lập để cùng tối ưu hóa chùm năng lượng, dịch pha và thời gian truyền. Bài toán không lồi ban đầu được xem xét trong các trường hợp xấu nhất chuyển thành bài toán tối ưu lồi xác định, bằng cách sử dụng phương pháp thay thế biến và Thủ tục-S để biến đổi. Kết quả là, một thuật toán tối ưu hóa hiệu quả năng lượng mạnh mẽ dựa trên phép lặp được đề xuất để giải quyết chúng. Cuối cùng, mô hình tổn thất theo khoảng cách đường truyền được sử dụng với các thông số giả định cụ thể về khoảng cách và hệ số tổn thất. Suy hao kênh truyền và các tham số khác như số lượng ăng-ten, số đơn vị phản xạ và số người dùng được xác định cũng được giả định để khảo sát. Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán tối ưu hóa hiệu quả năng lượng đề xuất có độ hội tụ tốt và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, thể hiện độ tin cậy của hệ thống. Ngoài ra, các tham số như công suất tiêu thụ và tốc độ truyền dẫn cũng đạt được tối ưu hóa khi truyền thông tin.

Bề mặt phản xạ thông minh; Mạng truyền năng lượng không dây; Truyền năng lượng và thông tin không dây; Phản xạ tối ưu; Hiệu quả năng lượng cực đại.
Tải về

 

Các bài báo khác