NOMA for throughput and EE maximization in Energy Harvesting Enabled Networks
通过射频（RF）辐射的无线功率传输被认为是一种潜在的解决方案，以激励能量受限的用户，谁是部署在基站附近（附近的用户）。然而，能量传输需要比正常信息传输多得多的发射功率，这使得为所有附近用户和小区边缘用户提供吞吐量方面的服务质量非常具有挑战性。因此，采用非正交多址接入（NOMA）来提高所有网络用户的吞吐量，同时满足附近用户的能量收集要求是具有实际意义的。为了实现能量收集和信息解码，我们考虑了传输时间切换（transmit-TS）协议。我们制定了两个重要的波束形成问题的用户的最大-最小吞吐量优化和能量效率最大化下的功率约束和能量收集阈值在附近的用户。对于这些问题，优化目标和能量收集在波束形成向量中是非凸的。因此，我们开发了有效的路径跟踪算法来解决这些问题。此外，我们还考虑了传统的基于功率分配（PS）的能量收集接收机。我们的数值结果证实，所提出的传输TS为基础的算法明显优于PS为基础的算法在吞吐量和能源效率方面。
2018-06-23 cs.IT math.IT
Throughput Maximization with an Average Age of Information Constraint in Fading Channels
在新兴的第五代（5G）技术中，通信节点预计将支持两类关键的信息流量，即具有高数据率要求的增强型移动宽带（eMBB）流量和具有严格要求的超可靠低延迟通信（URLLC）流量。延迟和可靠性。URLLC流量通常通过称为信息年龄（AoI）的度量进行分析，其被分配在节点处的资源上的第一优先级。受此启发，我们考虑长期平均吞吐量最大化问题的平均AoI和功率约束下，在单用户衰落信道，当（i）完美和（ii）没有信道状态信息在发射机（CSIT）是可用的。我们提出了简单的年龄无关的平稳随机化政策（AI-SRP），分配功率的发射机仅基于信道状态和/或分布信息，没有任何知识的AoI。我们表明，情景（i）和（ii）的AI-SRP实现的最佳吞吐量至少等于各自的最佳长期平均吞吐量的一半，独立于问题的所有参数，并且它们在加性间隙内，表示为对应于其平均AoI约束的最佳对偶变量，从各自的最佳长期平均吞吐量。
2019-11-18 cs.IT math.IT
Weighted Sum-Throughput Maximization for Energy Harvesting Powered MIMO Multi-Access Channels
本文提出了一种新的方法来获得最佳的调度策略在多输入多输出（MIMO）多接入信道（MAC），其中每个发射机是由一个单独的能量收集过程。该方法利用最先进的凸优化工具，通过低复杂度的块坐标上升算法，获得了最大化MIMO MAC加权吞吐量和的最优传输策略。所提出的方法可以提供最佳的基准，所有的实际计划，在能量收集供电MIMO MAC传输。基于所揭示的最优策略的结构，我们还提出了一个有效的在线方案，它只需要能量到达实现的因果知识。数值结果证明了所提出的新方案的优点。
2017-09-27 cs.IT math.IT
Throughput Maximization in Two-hop DF Multiple-Relay Network with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
本文研究了两跳多中继网络的端到端吞吐量最大化问题，中继由同时无线信息和功率传输（SWIPT）技术供电。考虑了每个中继节点能量采集器的非线性，采用两种模型来近似非线性：逻辑斯蒂模型和线性截止模型。实现了解码转发（DF），并考虑了时间切换（TS）模式和功率分配（PS）模式。分别在Logistic模型和线性截断模型下，建立了TS模式和PS模式的优化问题。通过优化源-中继-目的链路上的传输功率和带宽，以及每个中继节点上的PS比和/或TS比，来最大化端到端吞吐量。虽然所提出的优化问题都是非凸的。通过一系列的分析和变换，并借助双层优化、单调优化等方法，我们找到每个公式化优化问题的全局最优解。在某些情况下，一个简单的，但最佳的解决方案制定的问题也来自。数值结果验证了我们所提出的方法的有效性。
2019-04-24 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Decode-and-Forward Relay Channels with Non-Ideal Circuit Power
研究了具有非理想电路功率的三节点中继信道的吞吐量最大化问题。特别地，中继以半双工方式操作，并且采用解码转发（DF）中继方案。考虑到电路的额外功耗，最优功率分配，以最大化所考虑的系统的吞吐量在一个无限的时间范围内进行了研究。首先，两个特殊场景，即，研究了直接链路传输（仅利用直接链路进行传输）和中继辅助传输（源和中继以等概率进行传输）两种情况下的最优功率分配问题。通过将两个非凸问题转化为拟凹问题，得到的封闭解表明，信源和中继以一定的概率进行传输，该概率由平均功率预算、电路功耗和信道增益决定。接下来，基于上述结果，推导出了具有和不具有直接链路的情况下的最优功率分配，其示出为直接链路传输和中继辅助传输之间的混合传输方案。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Throughput Maximization in Wireless Powered Communication Networks
本文研究了一种新出现的无线供电通信网络（WPCN），在该网络中，一个具有恒定电源的混合接入点（H-AP）协调来自/去往没有能源的分布式用户的无线能量/信息传输。提出了一种“收集然后发送”协议，其中所有用户首先在下行链路（DL）中收集由H-AP广播的无线能量，然后通过时分多址（TDMA）在上行链路（UL）中向H-AP发送它们的独立信息。首先，我们研究了所有用户的总吞吐量最大化，通过联合优化DL无线功率传输与用户的UL信息传输的时间分配，给出了基于用户的DL和UL信道以及它们的平均收获能量值的总时间约束。通过应用凸优化技术，我们得到了封闭形式的最佳时间分配，以最大化总吞吐量的表达式。我们的解决方案揭示了由于DL和UL距离相关的信号衰减而导致的“双近远”现象，其中距离H-AP较远的用户（其在DL中接收到的无线能量比较近的用户少）必须在UL中以更多的功率进行传输以实现可靠的信息传输。因此，最大的总吞吐量是通过分配更多的时间给附近的用户比远的用户，从而导致在不同的用户之间的不公平的速率分配。为了克服这个问题，我们还提出了一个新的性能指标，所谓的共同吞吐量与额外的约束，所有用户都应该被分配以平等的速率，而不管他们的距离的H-AP。我们提出了一个有效的算法来解决公共吞吐量最大化问题。仿真结果表明，共同吞吐量的方法来解决新的WPCN双远近问题的有效性。
2014-07-21 cs.IT math.IT
Cooperative Fair Throughput Maximization in a Multi-Cluster Wireless Powered Network
在本文中，我们研究了一个多簇无线供电通信网络（WPCN），其中每个簇的用户合作的簇头（CH）和混合接入点（HAP）。所有用户都配备了多个天线。该HAP采用波束成形来在下行链路阶段向用户递送能量。每个集群的用户在上行链路阶段将其信号发送到HAP和其CH。在下一步中，CH首先中继其集群用户的信号，然后将其自己的信息发送到HAP。通过优化网络的最大-最小吞吐量和总吞吐量，设计能量波束形成（EB）矩阵，传输用户的协方差矩阵，并为能量传输和协作阶段分配时隙。我们的优化是一个非凸问题，我们打破了两个非凸子问题，并解决它们采用交替优化（AO）和Minorization-Maximization（MM）技术。我们重铸所产生的子问题作为一个凸二阶锥规划（SOCP）和二次约束二次规划（QCQP）的最大-最小和总和吞吐量最大化问题，分别。我们考虑到考虑不完善的信道状态信息（CSI）和能量收集（EH）电路中的非线性。使用数值例子，我们探讨了建议的合作，以及在各种设置下的CH的最佳位置的影响。
2022-11-17 cs.IT math.IT
Throughput Maximization of Network-Coded and Multi-Level Cache-Enabled Heterogeneous Network
支持多级缓存（MLCE）的网络的最大优势之一是将内容推到网络边缘附近，并在多个发射机处主动缓存它们（即，小型基站（SBS）、无人驾驶飞行器（UAV）和启用高速缓存的设备到设备（CE-D2 D）用户）。因此，减轻了核心网络与大量发射机之间的前传拥塞。为了这个目标，我们利用网络编码（NC）调度一组用户到同一个发射机。针对这一点，我们考虑吞吐量最大化问题，优化联合网络编码的用户调度和功率分配，受到前传容量，发射功率和NC约束。鉴于问题的棘手性，我们将其解耦为两个独立的子问题。在第一个子问题中，我们考虑了网络编码的用户调度问题，对于给定的功率分配，而在第二子问题中，我们使用NC产生的用户调度优化的功率水平。我们设计了一个创新的\textit{two-layered rate-aware NC (RA-IDNC)}图来解决第一个子问题，并使用迭代函数评估（IFE）的方法来评估第二子问题。仿真结果描绘的吞吐量增益所提出的方法在现有的解决方案。
2021-02-05 cs.IT math.IT
Bidirectional User Throughput Maximization Based on Feedback Reduction in LiFi Networks
基于反馈的信道自适应信令可以导致几乎任何性能度量增强。与射频（RF）信道不同，光无线通信（OWC）信道是相当静态的。该特征通过减少反馈量来实现双向用户吞吐量的潜在改进。光保真（LiFi）是OWC的一个子集，它是一种双向、高速和全网络化的无线通信技术，其中可见光和红外分别用于下行链路和上行链路。本文提出了两种用于减少LiFi蜂窝网络中的反馈量的技术，i）基于减少反馈信息的内容的有限内容反馈（LCF）方案和ii）基于更新间隔方案的有限频率反馈（LFF），该更新间隔方案让接收器在一些数据帧传输之后发送反馈信息。此外，基于随机航路点（RWP）移动性模型，最佳更新间隔，提供最大的双向用户设备（UE）的吞吐量，已被导出。结果表明，所提出的方案可以实现更好的平均总吞吐量相比，基准的一位反馈和全反馈机制。
2017-08-10 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Wireless Powered Communications Harvesting from Non-dedicated Sources
我们考虑无线供电通信，其中用户从非专用源获取能量。用户遵循一个收获然后发送协议：在时隙时间的第一阶段，源节点从附近的传统接入点收获能量，然后在第二阶段将信息发送到其目的地节点或中继节点。我们得到了最佳的\textit{ harvesting ratio}，以最大化的预期吞吐量直接传输（DT）和解码转发（DF）中继中断约束下，分别。我们的研究结果表明，DT的最佳收获率是由中断约束，而DF中继，由数据的因果关系。
2017-01-25 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Maximization for Mobile Relaying Systems
中继技术是在恶劣的通信环境下实现可靠无线连接的有效技术。然而，大多数现有的中继方案是基于具有固定位置的中继，或\emph{static relaying}。在本文中，我们考虑了一种新的\emph{mobile relaying}技术，中继节点被假定为能够以高速移动。与静态中继相比，移动中继通过仔细的中继轨迹设计提供了一个新的自由度，以提高性能。我们研究了移动中继系统中的吞吐量最大化问题，通过优化源/中继发送功率以及中继轨迹，受到实际的移动性约束（中继速度和初始/最终中继位置），以及由于其解码存储转发（DSF）策略的\emph{information-causality constraint}在中继。结果表明，对于固定的中继轨迹，随着时间的推移，吞吐量最优的源/中继功率分配遵循“阶梯”注水（WF）结构，\emph{non-increasing}和\emph{non-decreasing}水位分别在源和中继。另一方面，在给定功率分配的情况下，可以通过连续凸优化中继轨迹来进一步提高吞吐量。因此，提出了一种迭代算法来交替优化功率分配和中继轨迹。此外，在中继初始位置和中继最终位置自由的特殊情况下，推导了联合最优功率分配和中继轨迹。数值结果表明，通过优化中继的轨迹和功率分配自适应其引起的信道变化，移动中继是能够实现显着的吞吐量增益比传统的静态中继。
2016-04-09 cs.IT math.IT
Enhanced Transmit Antenna Selection Scheme for Secure Throughput Maximization Without CSI at the Transmitter and its Applications on Smart Grids
本文讨论了在存在窃听者（Eve）的情况下，智能电表（Alice）和聚合器（Bob）之间建立安全通信链路的问题。拟议的设想假设：（i）MIMOME窃听信道;（ii）在Alice处的发射天线选择;（iii）在发射机处没有信道状态信息;（iv）固定Wyner码;以及（v）通过服务质量和保密中断约束两者来保证安全吞吐量。我们提出了一个简单的协议，以提高安全性，通过发射天线的选择，然后评估其性能的封闭形式的秘密中断和成功的传输概率。我们假设这些概率是我们的约束条件，然后最大限度地提高安全吞吐量，建立一个安全性和可靠性的权衡所提出的方案。我们的数值结果说明了这种权衡的安全吞吐量以及天线的数量在爱丽丝，鲍勃和夏娃的效果。有趣的是，在可靠性上的小牺牲允许在安全bps/Hz方面的保密增强。我们在智能电网应用程序中应用了这个想法，以举例说明，尽管Eve可能会获取家庭平均电力需求的一些样本，但这还不足以正确重建此类曲线。
2015-11-20 cs.IT math.IT
Optimal Transmission Policies for Multi-hop Energy Harvesting Systems
在本文中，我们考虑了一个多跳能量收集（EH）通信系统中的全双工模式，到达数据和收获的能量曲线在源和中继建模为一般功能。该模型包括EH系统的离散到达过程作为一个特殊情况。我们研究的吞吐量最大化问题，考虑最小的利用能源的来源和中继，并找到最佳的离线算法。我们表明，两跳传输问题的最佳解决方案有三个主要步骤：（i）解决点对点的吞吐量最大化问题的源;（ii）解决点对点的吞吐量最大化问题的中继（后应用的解决方案的第一步作为输入的第二个问题）;（iii）最小化利用能源的来源。此外，我们表明，如何完成时间最小化问题的最佳算法可以从吞吐量最大化问题的算法。此外，对于吞吐量最大化问题，我们提出了一个在线算法，并表明它是更有效的比基准（这是一个直接应用现有的点对点在线算法的多跳系统）。
2016-12-30 cs.IT math.IT
Throughput Maximization in Multi-Hop Wireless Networks under Secrecy Constraint
本文分析了保密约束下工业通信网络的吞吐量。所提出的方案是由传感器，测量一些相关的信息，首先由聚合器节点处理，然后发送到控制单元的工厂。传感器测量、它们与聚集器的通信以及信息处理都假定是完美的。为了到达控制单元，消息可以通过中继节点行进，形成多跳无线链路。在每一跳，窃听者节点试图获取通过合法链路传输的消息。这里提出的通信设计问题是如何通过找到中继位置（即跳长：短或长）和编码速率（即高或低频谱效率）的最佳组合来最大化从聚合器到控制单元的多跳吞吐量，从而满足保密约束。使用随机几何方法，我们表明，编码速率的最佳选择仅取决于路径损耗指数，通常是高的，而更大数量的较短的跳数是优选的较长的跳数较少。对于感兴趣的情况下，我们证明了最优吞吐量的保密约束达到无约束的最优性能，如果存在一个可行的解决方案。
2015-12-17 cs.IT math.IT
Robust Downlink Throughput Maximization in MIMO Cognitive Network with more Realistic Conditions: Imperfect Channel Information & Presence of Primary Transmitter
在物理层设计一个有效的方案，使认知无线电（CR）用户能够有效地利用专用于主用户（PU）的资源。为了最大化SU的吞吐量，本文考虑PU的发射机的存在，通过新的模型设计SU的收发机波束成形。由于主发射机的存在基本上降低了CR的系统性能，所提出的波束成形设计考虑了PU和SU之间的系统内干扰。基于最大化CR网络吞吐量的优化问题已制定了从SU发送器到PU接收器的干扰功率的控制。由于PU和SU网络之间的合作有限，假设两个网络之间的信道状态信息（CSI）是部分可用的，随后被称为范数有界误差模型的传统CSI不确定性模型已被采用。所提出的优化问题基本上很难解决，已被转换为半定规划，该半定规划可以通过优化工具箱软件（例如，CVX数学实验室此外，替代的时间有效和封闭形式的解决方案。通过仿真结果证实了所提出的方法与以前的作品相比的优越性。
2012-06-25 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for the Gaussian Relay Channel with Energy Harvesting Constraints
本文考虑在无线协作通信中使用能量采集器，而不是传统的时不变能量源。为了便于阐述，我们研究了经典的三节点高斯中继信道，其中源节点和中继节点利用能量收集源的能量进行传输.假设一个确定性EH模型下的能量到达时间和收获量是已知的传输之前，吞吐量最大化问题在有限的地平线上的$N$传输块进行了研究。特别地，考虑具有不同延迟约束的两种类型的数据业务：延迟约束（DC）业务（对于其，在目的地处仅允许一个块解码延迟）和无延迟约束（NDC）业务（对于其，允许多达$N$块的任意解码延迟）。对于DC的情况下，我们表明，随着时间的推移，联合源和中继功率分配是必要的，以实现最大的吞吐量，并提出了一个有效的算法来计算最佳的功率配置文件。对于NDC的情况下，虽然吞吐量最大化问题是非凸的，我们证明了分离原则的源和中继功率分配问题的最优性，在此基础上，两阶段的功率分配算法的开发，分别获得最佳的源和中继功率配置文件。此外，我们还比较了DC和NDC情形，得到了NDC情形严格优于DC情形的充分必要条件。结果表明，NDC传输是能够利用一种新形式的多样性所产生的独立源和中继能量可用性随着时间的推移在合作通信，称为“能量分集”，即使与时不变的信道。
2012-05-18 cs.IT math.IT
Secrecy Throughput Maximization for Full-Duplex Wireless Powered IoT Networks under Fairness Constraints
本文研究全双工无线供电物联网网络的保密吞吐量优化问题，提出SSTM两阶段次优方法及MMF、PLF公平算法，通过优化时隙和波束成形提升性能并保障节点公平性。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Minimum Throughput Maximization in UAV-Aided Wireless Powered Communication Networks
本文研究了无人机辅助的无线供电通信网络（WPCN）系统，其中无人机上的移动接入点（AP）为多个能量受限的地面终端（GT）提供服务。具体地，UAV首先通过在下行链路中发送无线能量传输（WET）信号来对GT充电。然后，通过利用从UAV收集的无线能量，GT向UAV发送其上行链路无线信息传输（WIT）信号。本文根据无人机的作战特点，采用了两种不同的作战方案，即一体化无人机作战和分离式无人机作战。首先，在集成的UAV WPCN中，UAV充当混合AP，其中在单个UAV处处理能量传输和信息接收两者。相比之下，对于分离的UAV WPCN，我们考虑两个UAV，每个UAV独立地充当能量AP和信息AP，因此在两个不同的UAV处分别执行能量传输和信息解码。对于这两个系统，我们联合优化的无人机的轨迹，上行链路功率控制，以及时间资源分配的WET和WIT，以最大限度地提高最小吞吐量的GT。由于制定的问题是非凸的，我们适用于凹凸程序推导出适当的凸边界的非凸约束。因此，我们提出了迭代算法，有效地确定了最小吞吐量最大化问题的局部最优解。仿真结果验证了所提出的算法的效率相比，传统的计划。
2018-01-09 cs.IT math.IT
Throughput Maximization of Mixed FSO/RF UAV-aided Mobile Relaying with a Buffer
在本文中，我们考虑一个无人机（UAV）辅助移动中继系统下的缓冲区约束。我们提出了一种新的中继协议，采用混合自由空间光/射频（FSO/RF）通信，即，在UAV中继节点处的缓冲器约束下，源-中继和中继-目的地链路分别利用FSO和RF链路。考虑RF和FSO链路传输速率不平衡的情况，以最大化端到端数据吞吐量为目标，研究了缓存受限的无人机中继节点的轨迹优化问题。特别地，我们根据延迟要求分类了两种中继传输方案，即，i）延迟受限传输和ii）延迟容忍传输。以最大化地面用户终端的吞吐量为目标，求解无人机的局部最优轨迹问题。因此，我们提出了一个迭代算法，有效地找到一个局部最优解的吞吐量最大化问题。通过该算法，我们提出了在大气条件下，缓冲区大小，和延迟要求的轨迹。此外，我们显示了最佳的缓冲区大小和吞吐量延迟权衡一个给定的系统。我们的数值结果验证，建议的缓冲区辅助移动中继方案实现65.55%的吞吐量增益相比，传统的静态中继方案。
2020-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Laser-Powered UAV Wireless Communication Systems
激光电源已成为为无人机（UAV）提供方便和可持续能源供应的可行解决方案。在本文中，我们研究了一种激光供电的无人机无线通信系统，其中激光发射器发送激光束来充电飞行中的固定翼无人机，无人机使用收集的激光能量与地面站进行通信。为了维持无人机的可持续运行，其总能量消耗不能超过激光发射器的能量。在这样的激光能量收集约束下，我们通过联合优化无人机的轨迹及其发射功率分配，在有限的持续时间内最大化从无人机到地面站的下行链路通信吞吐量。但由于无人机能耗模型复杂，该问题具有非凸性，求解难度较大。为了解决这个问题，我们首先考虑一个特殊的情况下，一个双圆形的无人机轨迹，平衡之间的权衡最大限度地提高激光能量收集与无线通信在无人机的性能。接下来，基于所获得的双圆轨迹，我们提出了一个有效的解决方案的一般问题，通过应用交替优化和序列凸规划（SCP）的技术。最后，数值结果验证了所提出的设计的通信吞吐量性能。
2018-03-02 cs.IT math.IT
Throughput Maximization in Cloud Radio Access Networks using Network Coding
本文的目的是最大限度地提高云无线接入网络（CRAN）的总吞吐量，其中多个无线电远程头（RRH）连接到一个中央计算单元，称为云。每个RRH的发送帧由多个无线电资源块（RRB）组成，并且云负责同步这些RRB并将它们调度给用户。不同于以往的作品，考虑分配每个RRB只有一个用户在每个时间实例，本文提出了混合流的多个用户在每个RRB使用即时解码网络编码（IDNC）。因此，所提出的方案被设计为联合调度用户到不同的RRB，选择在每个RRB中发送的编码文件，以及发送每个RRB的速率。因此，该文件最大化的吞吐量被定义为正确接收的比特数。为了共同实现这一目标，我们设计了一个图，其中每个顶点代表一个可能的用户RRB关联，编码文件和传输速率。通过适当地选择顶点的权重，调度问题等价于新引入的图上的最大权团问题。仿真结果表明，所提出的方案相比，经典的编码和未编码的解决方案的显着收益。
2018-01-16 cs.IT math.IT
End-to-end Throughput Maximization for Underlay Multi-hop Cognitive Radio Networks with RF Energy Harvesting
研究了能量收集认知无线电网络（EH-CRN）中主用户（PU）和次用户（SU）共存的绿色模式，其中无电池SU捕获PU的频谱和能量，以提高频谱效率和绿色能源利用率。为了降低SU的发射功率，我们采用时分多址的多跳传输，通过该多跳传输，SU首先从PU的RF信号中收获能量，然后在分配的时间内与PU同时发射数据，所有这些都在授权频谱中。这样，每个SU的可用发射能量主要取决于在轮到发射之前所收获的能量，即能量因果关系。同时，必须严格控制SU的发射功率，以保护PU免受有害干扰。因此，受能量因果关系约束和干扰功率约束，我们研究了端到端的吞吐量最大化问题的最优时间和功率分配。为了解决这个非凸问题，我们首先等价地将其转化为一个凸优化问题，然后提出了联合最优时间和功率分配（JOTPA）算法，迭代求解一系列的可行性问题，直到收敛。大量的仿真评估的性能与JOTPA的EH-CRN在三个典型的部署场景，并通过与其他两个资源分配算法进行比较，验证了JOTPA的优越性。
2017-03-08 cs.IT math.IT
Energy-aware Mode Selection for Throughput Maximization in RF-Powered D2D Communications
射频供电网络中的双远近问题可以通过选择合适的设备到设备（D2 D）通信模式和实现能量高效的信息传输（IT）来缓解。在这项工作中，我们提出了一种新的RF能量收集架构，其中每个发送-接收用户对被分配一个不相交的信道用于其通信，该信道完全由来自混合接入点（HAP）的下行链路能量传输（ET）供电。考虑到每个用户对可以选择D2 D或蜂窝通信模式，我们提出了一种由HAP控制的优化传输协议，该协议涉及用于ET和IT的能量感知联合最优模式选择（MS）和时间分配（TA），以最大化总吞吐量。联合全球最优解是通过有效地解决组合问题的帮助下，最优MS策略，对于一个给定的TA ET。在D2 D和蜂窝模式的最佳TA的封闭形式的表达式也得到了进一步的分析见解。数值结果表明，联合最佳MS和TA，这显着优于基准计划在可实现的RF供电的总吞吐量，紧随其后的是最佳的TA计划D2 D用户。事实上，总用户对中的大约$2/3$部分更喜欢遵循D2 D模式，以实现高效的RF供电IT。
2017-09-07 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Delay-Sensitive Random Access Communication
与4G网络中使用的调度接入技术相比，支持超可靠低延迟通信（URLLC）的未来5G蜂窝网络可以采用随机接入通信来减少开销。我们考虑一个无线通信系统，其中多个设备发送一个给定的固定大小的有效载荷在一个共享的无线电资源，以随机接入的方式到一个共同的接收机。我们允许重传，并假设在接收器处进行Chase合并。在时间和频率维度上划分无线电资源，并且我们确定最佳划分粒度以最大化吞吐量，并且受到延迟和中断的给定约束。在高和低信噪比（SNR）的制度，我们推导出明确的表达的粒度和吞吐量，首先使用香农容量近似，然后使用有限块长度分析。数值结果表明，吞吐量缩放的结果是适用的信噪比范围内。所提出的分析框架可以为一般随机接入系统中的资源分配策略和用于大规模URLLC上行链路接入的特定5G用例提供见解。
2018-06-05 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Power Control and Fronthaul Rate Allocation for Throughput Maximization in OFDMA-based Cloud Radio Access Network
在未来的大数据流量下，有限的前传链路容量制约了云无线接入网（C-RAN）的性能。为了解决这个问题，大量的努力已经致力于设计有效的信号量化/压缩技术的前传，以最大限度地提高网络吞吐量。然而，大多数以前的结果是基于信息理论的量化方法，这是很难实现的，由于非常高的复杂性。在本文中，我们考虑使用实际的均匀标量量化的正交频分多址接入（OFDMA）的C-RAN系统的上行链路通信中，其中移动用户分配有正交子载波的多址接入。特别是，我们考虑联合无线功率控制和前传量化设计的子载波，以最大限度地提高系统的端到端的吞吐量。提出了有效的算法，以解决联合优化问题时，无论是信息理论或实际的前传量化方法。有趣的是，我们发现，前传容量限制有显着的影响，最佳的无线功率控制策略。结果，与单独优化无线功率控制或前传量化相比，联合优化显示出显著的性能增益。此外，我们还表明，所提出的简单的均匀量化方案执行非常接近的吞吐量性能上界，实际上重叠的上界时，前传容量足够大。总的来说，我们的研究结果将有助于揭示C-RAN实际可实现的吞吐量性能，并导致C-RAN在下一代无线通信系统中更有效的部署。
2015-04-14 cs.IT math.IT
Percentile Optimization in Wireless Networks- Part II: Beamforming for Cell-Edge Throughput Maximization
本文研究多用户MIMO网络中通过波束成形优化SLqP速率以最大化小区边缘吞吐量的问题，提出改进的QFT算法并引入SGqP-WMSE最小化问题，利用其与SLqP速率最大化的等价性求得驻点解，同时扩展了算法以优化遍历效用及混合效用函数。
2024-03-25 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Throughput Maximization in mmWave MU-Massive-MIMO-OFDM: Genetic Algorithm based Resource Allocation
提出了一种新的基于遗传算法的资源分配（GA-RA）技术，用于多用户大规模多输入多输出（MU-mMIMO）系统中基于正交频分复用（OFDM）传输的能量有效吞吐量最大化。我们采用具有三个阶段的混合预编码（HP）架构：（i）射频（RF）波束形成器，（ii）基带（BB）预编码器，（iii）资源分配（RA）块。首先，通过慢时变偏离角（AoD）信息为所有子载波构建单个RF波束形成器块。为了提高能量效率，RF波束形成器旨在通过少量的RF链来降低硬件成本/复杂性和总功耗。然后，在针对每个子载波的不同BB预编码器和RA块的设计中利用减小大小的有效信道状态信息（CSI）。BB预编码器是通过正则化迫零技术开发的。最后，通过分配功率和子载波资源，通过建议的GA-RA技术来实现吞吐量最大化的RA块。实验结果表明，与等随机接入（EQ-RA）和基于粒子群优化的随机接入（PSO-RA）相比，GA-RA技术大大提高了MU-mMIMO-OFDM系统的吞吐量性能。此外，性能增益比随着子载波数量的增加而增加，特别是对于低传输功率。
2022-02-18 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Full-Duplex UAV Aided Small Cell Wireless Systems
研究了全双工无人机辅助的小小区无线系统，其中无人机作为基站同时向下行用户发送数据和从上行用户接收数据。为了最大化包括上行链路和下行链路容量的总系统容量，交替地优化UAV轨迹、下行链路/上行链路用户调度和上行链路用户发射功率。由此产生的优化问题是混合整数和非凸的，这是具有挑战性的解决。为了解决这个问题，利用块坐标下降法和逐次凸逼近技术。仿真结果表明，与其他设计相比，我们的设计可以实现显着的容量增益。
2019-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Weighted Sum-Throughput Maximization for MIMO Broadcast Channel: Energy Harvesting Under System Imperfection
在这项工作中，MIMO广播信道下的能量收集（EH）约束和峰值功率约束的影响。发射机配备了一个混合储能系统，由一个完美的超级电容器（SC）和一个低效的电池组成，其中两个元件的储能容量都有限。此外，还讨论了数据处理电路功耗的影响。具体来说，这里研究了两种极端情况，其中第一种假设理想/零电路功耗，第二种考虑正恒定电路功耗，其中电路总是以其最高功率电平工作。因此，这两种极端情况下的性能分别作为实际系统性能的上限和下限。在这种情况下，离线调度的理想和最大电路功耗进行了研究。相关的优化问题，制定和解决加权吞吐量优化。此外，我们扩展到一般的电路功耗模型。为了补充这项工作，一些直观的在线政策，所有情况下。有趣的是，对于最大电路功耗的情况下，一个接近最优的在线政策，其性能被证明是可比的，其离线对应的数值结果。
2015-11-05 cs.IT math.IT
Fundamentals of Throughput Maximization with Random Arrivals for M2M Communications
对于无线系统中，随机到达的设备试图发送一个固定的有效载荷到一个中央接收器，我们开发了一个框架来表征系统的吞吐量作为一个函数的到达率和每用户数据率。该框架考虑了协调传输（其中设备被调度）和非协调传输（其中设备在随机接入信道上通信并且为重传做准备）。我们的主要贡献是一个新的表征的最佳吞吐量的情况下，不协调的传输和实现这种吞吐量的策略，依赖于重叠的传输和联合解码。一个噪声限制的蜂窝网络的仿真结果表明，最佳的策略提供了四个因素的吞吐量相比，时隙ALOHA的改善。我们应用我们的框架来评估更一般的系统级设计，占开销信令。我们证明，对于机器对机器（M2M）通信（200位或更少）相关的小有效载荷大小，一个阶段的策略，其中身份和数据最佳地通过随机接入信道传输，可以支持至少两倍的设备数量相比，传统的策略，其中身份是建立在初始随机接入阶段和数据传输的调度。
2013-10-03 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Maximization in Cloud-Radio Access Networks using Rate-Aware Network Coding
用于全网络干扰管理的最有前途的技术之一需要重新设计被称为云无线电接入网络（CRAN）的网络架构。云负责协调多个远程无线电头端（RRH）并将用户调度到其无线电资源块（RRB）。每个RRH的发送帧由若干正交RRB组成，每个RRB维持在特定功率电平（PL）。虽然以前的作品认为香草版本中，每个RRB可以为单个用户，本文提出了混合使用即时解码网络编码（IDNC）的多个用户的流量。因此，总吞吐量被最大化。通过为每个RRB设计子图来解决联合用户调度和功率自适应问题，其中每个顶点表示一个特定RRB的潜在用户-RRH关联、编码文件、传输速率和PL。它表明，原来的问题是等价于一个最大重量团的所有子图，这里称为CRAN-IDNC图的联盟问题。大量的仿真结果证明了所提出的解决方案对最先进的算法的有效性。特别是，所提出的仿真结果表明，该方法实现了大量的性能增益的所有系统配置，合作的理论研究结果。
2018-06-20 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for IRS-Assisted Wireless Powered Hybrid NOMA and TDMA
智能反射表面（IRS）的高反射波束形成增益使其不仅对无线信息传输而且对无线功率传输具有吸引力。在这封信中，我们考虑了一个IRS辅助的无线供电通信网络，其中基站（BS）发送能量到多个用户分组成多个簇在下行链路中，和集群的用户发送信息的BS在混合非正交多址和时分多址的方式在上行链路中。研究了优化IRS的反射波束形成以及BS的功率传输和不同用户簇的信息传输之间的时间分配以最大化网络的吞吐量，并提出了一种基于块坐标上升、半定松弛和顺序秩一约束松弛技术的有效算法来解决由此产生的问题。仿真结果验证了该算法的有效性，并显示了用户分簇设置对网络吞吐量性能的影响。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Active Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Powered Communications
本文考虑了一种有源智能反射面（IRS）辅助的无线供电通信网络（WPCN），其中设备首先采集能量，然后将信息传输到混合接入点（HAP）。与现有的被动IRS辅助的WPCN的工作不同，这是第一次在WPCN中引入主动IRS。为了保证公平性，将该问题转化为一个放大的功率受限加权和吞吐量（WST）最大化问题，交替采用逐次凸逼近技术和分式规划求解.为了平衡性能和复杂度的折衷，在活动IRS处考虑三种波束形成设置，即用户自适应IRS波束形成、上行链路自适应IRS波束形成和静态IRS波束形成。数值结果表明，在WPCN中采用有源IRS的显着优势和动态IRS波束形成的好处。具体而言，它被发现，相比于被动IRS，有源IRS不仅大大提高了WST，而且更节能，可以显着扩大传输覆盖范围。此外，与被动IRS的对称部署策略不同，更优选的是将主动IRS部署在设备附近。
2022-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Multiuser Communications with Flexible-Sector 6DMA
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出一种灵活扇区六维可移动天线（6DMA）架构，通过联合优化扇区旋转与天线分配最大化多用户下行链路的平均公共吞吐量，推导闭式解并证明用户均匀分布最优，仿真验证其显著优于基准方案。
2025-10-13 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Instantly Decodable Network Coded NOMA in Broadcast Communication Systems
针对下行蜂窝网络吞吐量提升问题，提出物理层NOMA与网络层IDNC结合的跨层方案，通过解耦联合优化问题并设计对应算法，实现了吞吐量优于现有方案的效果。
2023-10-03 cs.IT math.IT
Energy Harvesting Transmitters that Heat Up: Throughput Maximization under Temperature Constraints
由于在传感器操作加热损坏的动机，我们认为在能量收集发射机的吞吐量最佳离线数据调度问题，使由此产生的温度升高保持在一个临界水平以下。我们建模的发射机的温度动态作为一个线性系统，并确定在这样的温度约束下，以及在AWGN信道的能量收集约束下的最佳发射功率策略。我们首先推导出的结构特性的解决方案的一般情况下，多个能量到达。我们证明了最优功率策略是分段单调递减的，在能量收集时刻可能有跳跃。我们推导出单能量到达情况下最优解的解析表达式。我们表明，在单能量到达的情况下，最佳功率是单调递减的，由此产生的温度是单调增加的，并且两者在温度达到临界水平后保持恒定。然后，我们推广的多能量到达的情况下的解决方案。
2015-09-02 cs.IT cs.NI math.IT
On Throughput Maximization of Grant-Free Access with Reliability-Latency Constraints
通过无线网络实现自动驾驶和工业自动化带来了许多挑战，这些挑战通常通过可靠性和延迟要求来抽象。蜂窝网络中延迟的主要贡献者之一是基于预留的接入，其涉及冗长且资源低效的信令交换。另一种方法是使用免授权访问，其中没有资源预留。最近的一些工作研究了如何使用不同风格的免授权解决方案来满足可靠性和延迟要求。然而，资源效率，即，吞吐量只是次要的焦点。在这项工作中，我们制定的吞吐量的免授权访问下的可靠性延迟的限制，当到达用户的实际数量或只有到达分布是已知的。我们调查这些不同层次的知识的到达过程的影响吞吐量性能的帧时隙ALOHA与$K$ -多包接收，泊松和β到达。我们表明，根据可靠性延迟要求的吞吐量可以显着提高接入网络的预期负载较高，如果到达用户的实际数量是已知的。这一认识促使人们使用技术来估计到达的用户人数，因为这种知识在免赠款访问中并不容易获得。我们还评估了估计误差的影响，表明对于高可靠性延迟的要求，吞吐量的增益仍然相当可观。
2019-02-21 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Maximization for UAV-Enabled Wireless Powered Communication Networks
研究了一种基于无人机的无线供电通信网络，该网络中无人机作为移动接入点周期性地为一组地面用户提供服务。UAV采用射频（RF）无线功率传输（WPT）在下行链路中对用户进行充电，并且用户使用所收集的RF能量在上行链路中向UAV发送独立信息。与具有固定AP的传统WPCN不同，UAV使能的WPCN可以通过轨迹设计结合无线资源分配优化来利用UAV的移动性，以最大化系统吞吐量。特别是，我们的目标是最大限度地提高上行链路的共同（最小）吞吐量在一个有限的无人机的飞行期间，所有地面用户之间，其最大速度约束和用户的能源中立的约束。由此产生的问题是非凸的，因此很难得到最优解。为了解决这个问题，我们首先考虑一个理想的情况下，无人机的最大速度限制，并获得最优解放松的问题。最优解表明，对于下行链路WPT，UAV应连续悬停在有限数量的地面位置上方，以及对于上行链路通信，UAV应连续悬停在每个地面用户上方。接下来，我们考虑具有UAV的最大速度约束的一般问题。在此基础上，提出了一种高效的连续悬停飞行轨迹设计方法，并结合上下行无线资源分配，应用交替优化和连续凸规划（SCP）技术，提出了一种局部最优解.数值结果表明，建议的无人机使WPCN实现显着的吞吐量增益比传统的WPCN与固定位置的AP。
2018-10-09 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Wireless Communication systems with Backscatter- and Cache-assisted UAV Technology
无人机（UAV）由于其灵活性、机动性和敏捷性，在无线通信系统中得到了广泛的应用。然而，有限的机载电池极大地阻碍了无人机从需要高功耗的有源RF通信的通信任务延长服务时间。幸运的是，高速缓存和反向散射通信（BackCom）是节能通信系统的吸引人的技术。这促使我们调查的无线通信网络与后向散射和缓存辅助无人机技术。我们假设一个无人机与高速缓存存储器部署为飞行的反向散射设备（BD），术语的无人机使能BD（UB），中继源的信号到目的地。此外，无人机可以从源的RF信号中收集能量，然后将其用于向目的地反向散射信息。在这种情况下，我们的目标是最大限度地提高总吞吐量，通过联合优化的动态时间分裂（ESTA）比，后向散射系数，和UB的轨迹与缓存能力在UB对应的线性能量收集（LEH）和非线性能量收集（NLEH）模型。这些公式是麻烦的直接解决，因为它们是混合整数非凸问题。为了找到解决方案，我们将原始问题分解为三个子问题，而我们首先针对给定的后向散射系数和UB的轨迹优化后向散射系数，然后针对给定的后向散射系数和UB的轨迹优化后向散射系数，最后针对给定的后向散射系数和后向散射系数优化UB的轨迹。最后，密集的数值结果表明，我们提出的计划相比，基准计划实现显着的吞吐量增益。
2020-11-17 cs.IT math.IT
Cognitive Wireless Powered Network: Spectrum Sharing Models and Throughput Maximization
射频（RF）无线能量传输（WET）的最新进展推动了无线供电通信网络（WPCN）的研究，其中分布式无线设备在下行链路（DL）中由混合接入点（H-AP）经由专用WET供电以用于上行链路（UL）无线信息传输（WIT）。本文利用认知无线电（CR）技术，研究了一种新型的认知无线电辅助WPCN（cognitive WPCN），它与主无线通信系统共享频谱。特别是，我们认为一个认知WPCN，包括一个单一的H-AP与恒定的电源和分布式用户，共享相同的频谱，其DL WET和UL WIT与现有的主要通信链路，其中WPCN的WET/WIT和主要链路的WIT可能会相互干扰。在这种新的设置下，我们提出了两个共存的模型，这两个系统，即重叠和覆盖基于认知WPCN的频谱共享，这取决于不同类型的知识，在认知WPCN的主用户传输。对于每一种模型，我们最大限度地提高了总吞吐量的认知WPCN的传输优化下，应用不同的约束，以保护主用户传输。分析和仿真结果提供了比较的总吞吐量的认知WPCN与主用户的可达速率在两个共存的模型。结果表明，基于覆盖的认知WPCN优于基于对等的，由于其完全合作的WET/WIT设计与主WIT，同时它也需要更高的复杂性实现。
2015-12-01 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for UAV-aided Backscatter Communication Networks
本文研究了无人机（UAV）辅助反向散射通信（BackCom）网络，其中无人机被利用来帮助反向散射设备（BD）将信号转发到接收机。基于BD和接收机之间是否存在直接链路，提出了两种协议，即发射-反向散射（TB）协议和发射-反向散射-中继（TBR）协议，利用无人机来协助BD。特别是，我们制定的系统吞吐量最大化问题的两个协议，通过联合优化的时间分配，反射系数和无人机轨迹。不同的静态/动态电路功耗模型的两个协议进行了分析。由此产生的优化问题被证明是非凸的，这是具有挑战性的解决。首先考虑动态电路功耗模型，将原问题分解为3个子问题，即固定无人机轨迹和反射系数的时间分配优化、固定无人机轨迹和时间分配的反射系数优化以及固定反射系数和时间分配的无人机轨迹优化。然后，一个有效的迭代算法提出了这两个协议，利用块坐标下降法和逐次凸逼近（SCA）技术。此外，针对静态电路功耗模型，利用拉格朗日对偶方法，得到了给定反射系数和无人机轨迹的最优时间分配以及低计算复杂性的最优反射系数。仿真结果表明，所提出的协议是能够实现显着的吞吐量增益比较基准。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Common Throughput Maximization for UAV-Enabled Interference Channel with Wireless Powered Communications
本文研究了一种用于无线供电通信网络（WPCN）的无人机（UAV）启用的双用户干扰信道，其中两个UAV无线地对地面上的两个低功率物联网（IoT）设备充电并从它们收集信息。我们考虑两种情况下，当两个无人机合作的能量传输和/或信息接收，通过干扰协调和协调多点（CoMP），分别。对于这两种情况，通过轨迹设计利用UAV的可控移动性，不仅提高下行链路中的无线功率传输（WPT）效率，而且减轻上行链路中的无线信息传输（WIT）的同信道干扰。特别地，目标是通过联合优化两个UAV的轨迹和下行链路/上行链路无线资源分配，在受限于UAV处的最大飞行速度和碰撞避免约束以及IoT设备处的个体能量中性约束的情况下，最大化两个IoT设备在有限UAV任务周期内的上行链路公共（最小）吞吐量。在干扰协调和CoMP两种情况下，我们首先获得了两个共同的速率最大化问题的最优解井结构的特殊情况下，具有足够长的无人机任务持续时间。接下来，我们获得高质量的解决方案，为实际情况下，有限的无人机任务持续时间，通过使用交替优化和逐次凸逼近（SCA）。
2019-10-10 cs.IT eess.SP math.IT
Spatial Throughput Maximization of Wireless Powered Communication Networks
无线充电是为无线节点的传输供电的有前途的方式。本文考虑了新的双功能接入点（AP），能够支持能量/信息传输到/从无线节点。本文以大规模无线供电通信网络为研究对象，利用随机几何方法分析了无线节点在能量收集和信息传输之间的性能权衡。我们研究了两种情况下，无电池和电池部署的无线节点。对于这两种情况下，我们考虑一个收获，然后发送协议，每个时间帧划分成一个下行链路（DL）阶段的能量传输，和一个上行链路（UL）阶段的信息传输。通过联合优化两个阶段之间的帧划分和无线节点的发射功率，我们最大化的无线节点的空间吞吐量受到成功的信息传输概率约束。对于无电池的情况下，我们表明，无线节点更喜欢选择小的发射功率，以获得大的传输机会。对于电池部署的情况下，我们首先研究了一个理想的无限容量的电池无线节点的情况下，并表明，最佳的充电设计是不是唯一的，由于足够的能量存储在电池中。然后，我们扩展到实际的有限容量电池的情况。虽然准确的性能是很难得到的分析，它被证明是上限和下限的无限容量电池的情况下和无电池的情况下，分别。最后，我们提供了数值结果来证实我们的研究。
2015-01-08 cs.IT math.IT
Joint Throughput Maximization and Power Control in Poisson CoopMAC Networks
研究了一种随机分布助手的协作媒体访问控制（CoopMAC）网络.我们引入了一个新的助手选择方案，最大限度地提高平均吞吐量，同时保持低功耗配置文件中的网络。为此，假设所有传输都使用功率控制来执行。我们假设每个节点可以估计自己和接收节点之间的信道。然后，它评估实现期望的信噪比（SNR）所需的最小发射功率。如果所需的传输功率小于节点的最大传输功率，则认为通信成功。否则，传输被取消。此外，我们根据IEEE 802.11b标准的传输速率将助手分为六组。为了提高系统的平均吞吐量，我们假设从能够成功转发源信号到目的地的协作链路中选择传输速率最高的协作链路。此外，当存在具有相同速率的若干链路时，具有最小所需功率的链路被给予最高优先级。假设帮助者分布为具有固定强度的泊松点过程，我们推导出网络的平均吞吐量和功耗的精确表达式。仿真结果表明，我们的计划是能够显着增加吞吐量相比，传统的CoopMAC网络。与没有功率控制方法的网络相比，它还能够降低功耗。
2016-12-13 cs.IT cs.NI math.IT
Sum Throughput Maximization in Multi-Tag Backscattering to Multiantenna Reader
后向散射通信（BSC）正在被实现为普适可持续物联网应用的核心技术。然而，由于无源标签的资源限制，在读取器处的多个天线的有效使用对于下行链路激励和上行链路检测都是必不可少的。这项工作的目标是最大限度地提高可实现的总和后向散射吞吐量，通过联合优化收发器（TRX）的设计在阅读器和后向散射系数（BC）的标签。由于这个联合问题是非凸的，我们首先提出了TRX和BC的个人最优设计。我们表明，预编码器和{组合器}设计在阅读器分别针对下行链路能量波束成形和上行链路维纳滤波操作，BC优化标签可以减少到一个二进制功率控制问题。接下来，针对低信噪比和高信噪比情况提出了渐进最优联合TRX-BC设计。基于这些发展，提出了一种迭代的低复杂度算法，以产生一个有效的联合次优设计。此后，我们讨论了所提出的设计的实际效用，如无线供电的通信网络和BSC与不完善的信道状态信息的其他应用设置。最后，选定的数值结果，验证了分析和脱落新的见解，表明所提出的设计可以产生显着的增强，在现有的基准和后向散射吞吐量。
2019-04-16 cs.IT math.IT math.OC
Throughput Maximization for Full Duplex Wireless Powered Communication Networks
在本文中，我们考虑了一个全双工无线供电通信网络，多个用户与RF能量收集能力进行通信的混合能源和信息接入点。一个优化框架，提出了一个现实的能量收集模型，将初始电池水平的用户考虑到能源因果关系和最大发射功率约束的用户的总吞吐量最大化的目标。功率控制、时间分配和调度的联合优化问题在数学上被表示为一个混合整数非线性规划问题，很难得到全局最优解。基于对优化变量的最优性分析，分别研究了最优功率和时间分配以及调度决策。对于给定的传输阶数，证明了最优功率和时间分配问题是凸的。基于导出的最优性条件，我们提出了一个快速的多项式时间复杂度的启发式算法。我们说明，该算法执行非常接近最佳的，同时显着优于一个平等的时间分配为基础的调度方案。
2019-10-29 cs.IT cs.NI eess.SP
Percentile Optimization in Wireless Networks- Part I: Power Control for Max-Min-Rate to Sum-Rate Maximization (and Everything in Between)
本文提出百分位规划这一新优化问题类别，通过功率控制实现最小百分位吞吐量最大化，以明确优化小区边缘用户，并设计循环最大化算法将其转化为块凹形式，在保证收敛的同时比现有算法快数个数量级且性能更优。
2024-03-25 cs.IT math.IT
Hierarchical Resource Allocation: Balancing Throughput and Energy Efficiency in Wireless Systems
5G及以后无线系统的主要挑战是有效利用可用频谱，同时降低能耗。从无线电资源分配的角度来看，该问题的解决方案是最大化能量效率而不是吞吐量。这导致数据率和能耗之间的最佳效益-成本比。它还经常导致吞吐量的显著降低，并且因此导致可用频谱的未充分利用。基于多目标规划理论来平衡这些指标的当代方法通常缺乏操作意义，并且找到正确的操作点需要仔细的实验和校准。相反，我们提出了分层资源分配的新概念，其中冲突的目标是有序的重要性。这导致资源分配算法，该算法努力使发射功率最小化，同时保持数据率接近最大可实现吞吐量。在一个典型的多小区的情况下，这种策略被证明可以减少65%的传输功率消耗，在吞吐量减少5%的成本。此外，该策略还在全局能效最大化未能实现超过吞吐量最大化的任何增益的情况下节省能量。
2021-02-05 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for GEO-LEO Coexisting Satellite Systems: A Traffic-Aware Throughput Maximization Precoder Design
针对GEO-LEO共存中的共线干扰，本文提出带超公共消息的RSMA与流量感知吞吐量最大化预编码，在非理想CSI下保障无缝连接。
2024-08-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Throughput Maximization for Intelligent Refracting Surface Assisted mmWave High-Speed Train Communications
本文研究智能折射表面辅助的毫米波高速列车通信系统，提出两阶段交替优化算法联合设计IRS离散相移与功率分配，以最大化整体吞吐量。
2023-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rate maximization by Passive Intelligent Mirrors
本文研究了使用无源智能镜（PIM）来操作多用户MISO下行链路通信。的发射功率和镜像反射系数的总和速率最大化的移动用户受到个人的QoS保证。由此产生的问题是非凸的，并解决交替最大化与优化最小化方法相结合。数值结果表明所提出的方法的优点，特别是PIM的使用增加了系统的吞吐量至少$40\%$，而不需要任何额外的能量消耗。
2018-07-19 cs.IT math.IT
HARQ-IR Aided Short Packet Communications: BLER Analysis and Throughput Maximization
本文研究HARQ-IR辅助短包通信的BLER分析与吞吐量最大化，提出基于GP和DRL的功率分配方法，DRL在低SNR下性能更优。
2024-01-09 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for IRS-Aided MIMO FD-WPCN with Non-Linear EH Model
研究了一种智能反射面（IRS）辅助的多输入多输出（MIMO）全双工（FD）无线供电通信网络（WPCN），其中工作在FD中的混合接入点（HAP）在下行链路（DL）中向多个设备广播能量信号以进行能量收集（EH），同时在IRS的帮助下在上行链路（UL）中接收来自设备的信息信号。考虑到实际的有限自干扰（SI）和非线性EH模型，我们通过联合优化DL/UL时间分配、设备处的预编码矩阵、HAP处的发送协方差矩阵和IRS处的相移来制定加权和吞吐量最大化优化问题。由于所得到的优化问题是非凸的，因此通常没有标准的方法来最优地解决它。为了解决这一挑战，我们首先提出了一种基于元素（EW）的算法，其中每个IRS相移以迭代方式交替优化。为了降低计算复杂性，提出了一种基于最小均方误差（MMSE）的算法，将原问题转化为基于MMSE方法的等价形式，便于设计高效的迭代算法。特别是，IRS相移优化问题被改写为二阶锥规划（SOCP），其中所有的IRS相移同时优化。为了比较，我们还研究了两个次优的IRS波束形成配置在仿真中，即部分动态IRS波束形成（PDBF）和静态IRS波束形成（SBF），这在系统性能和实际复杂度之间取得了平衡。
2021-12-17 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Movable Antenna Systems with Movement Delay Consideration
本文针对可移动天线多用户下行通信，建模并最大化有限传输块内的最小可达吞吐量，首次充分考虑机械移动时延，提出基于虚拟到达角量化和逐次凸逼近的天线位置优化算法，在多种场景下优于现有方案并降低硬件成本。
2024-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
