本技术介绍了一种智能超表面辅助的感知通信计算一体化资源管理技术,涉及构建全双工集成系统,利用智能反射面,并结合本地缓存与回程链路,以优化资源分配和提升系统性能。
背景技术
随着未来无线系统的快速发展,集成感知与通信一体化(ISAC)技术已经成为了学术界和工业界研究热点。通过使雷达传感和无线通信在ISAC系统中使用相同的频率带宽,无线电信号和基础设施,从而显著提高了频谱效率。同时,由于大规模多输入多输出(MIMO)、毫米波和太赫兹通信技术被应用于雷达传感,更是促进了ISAC技术的实现,使ISAC技术在许多重要的应用场景中具有更高分辨率。因此ISAC被设想为未来无线网络中一个很有前途的解决方案。然而,为了应对智能应用不断增长的计算需求,越来越多的智能算法被提出用于数据处理,这不可避免地变成沉重的计算负载。为了有效解决这些问题,一种广受好评的解决方案是移动边缘计算-缓存(MECC),通过将计算数据部分或全部卸载到网络边缘,同时利用与移动边缘计算(MEC)服务器连接的本地缓存来预取用户数据,从而实现更好的网络性能,并提高用户服务质量。
由于复杂的无线传播环境,当基站和用户之间的直接链路被建筑物等障碍物阻挡时,网络性能会显著下降。为了解决这个问题,智能反射面(IRS)或可重构智能面(RIS)成为未来无线网络中另一种关键的技术。由大量低成本无源元件构成的IRS可以提供虚拟视距链路,以绕开障碍物扩大无线覆盖范围,从而相应地改善系统性能。目前已经有许多关于集成感知通信计算一体化(ISCC)和半被动IRS辅助ISAC系统的研究。在研究ISCC或ISAC系统的波形设计时,大多数工作都考虑了半双工(HD)系统。与HD系统相比,全双工(FD)系统能够实现更高的频谱效率。因此,在本文中,研究了一种先进的半被动IRS辅助的FD ISCC系统。
申请号为202111650080.1的发明专利公开了一种智能反射面辅助全双工无线携能网络保密通信方法,包括以下步骤:在智能反射面辅助的无线通信网络模型中加入全双工无线携能用户,构建全双工用户协作的智能反射面辅助无线携能网络模型;根据发射端和用户能量、智能反射面相移和合法用户处保密速率,建立优化问题的数学模型;通过联合优化发射端发射波束形成矢量,智能反射面相移矩阵和合法接收者发射人工噪声信号功率,最大化合法接收者的保密速率。上述发明能够有效提高合法接收者的服务质量并保障网络物理层安全,但是未考虑到将感知通信计算相结合。
实现思路