Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in a Two-User OFDM Interference Channel
本文研究了单输入单输出(SISO)两用户正交频分复用(OFDM)干扰信道(IFC)中的同时无线信息和功率传输(SWIPT)。我们假设发射机是非合作的,并有完善的知识的本地信道状态信息(CSI)。我们表明,在高信噪比的最佳传输策略的必要条件是能量发射机通过分配其发射功率在一个子载波上发送信号。因此,我们提出了一个子载波选择方法的能量发射机,并确定可实现的速率能量区域。此外,我们进一步扩大了可实现的速率-能量区域,通过启用基本形式的发射机合作,其中交换消息以通知能量发射机关于信息发射机未利用的子载波。
2015-07-01 cs.IT math.IT
A Diplexer-Based Receiver for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
同时无线信息和功率传输(SWIPT)是一个有吸引力的研究领域,因为信息和能量可以同时传递到无线设备。在本文中,我们提出了一个双工器为基础的接收机架构,可以同时利用倍频和混频器后的基带信号。基带信号用于信息解码,倍频信号被转换为直流电用于能量收集。我们分析了接收机中的信号,发现收获的能量的功率等于解码的信息的功率。因此,双工器可以用作功率分配因子为0.5的功率分配器。具体来说,我们考虑一个多用户多输入单输出(MISO)系统,其中每个用户都配备了新提出的接收机。该问题被制定为一个优化问题,最大限度地减少总发射功率的每个用户的服务质量和能量收集需求的一些约束。我们表明,这样制定的问题是一个非凸二次约束二次规划(QCQP),它可以解决半定松弛。
2016-03-21 cs.IT math.IT
Transmission Design for Active RIS-Aided Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
可重构智能表面(RIS)是一种革命性的技术,可以提高无线通信系统的频谱效率和能量效率。然而,现有的研究成果主要集中在被动型RIS的研究上,它具有“双重衰落”效应。另一方面,配备放大器的有源RIS可以有效地解决这个问题。在本文中,我们提出了一个积极的RIS辅助同步无线信息和电力传输(SWIPT)系统。具体地说,我们最大化的信息接收器的加权和速率,在所有的能量接收器,在活跃的RIS的放大功率约束,并在基站(BS)的最大发射功率约束的最小功率接收。采用交替优化框架,得到次优解。仿真结果表明,在相同的功率预算下,有源RIS辅助的SWIPT系统具有更高的性能增益。
2023-01-10 cs.IT math.IT
Optimal Multiuser Scheduling Schemes for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中,我们研究的下行链路多用户调度问题的系统与同时无线信息和功率传输(SWIPT)。我们设计的最优调度算法,最大化长期平均系统吞吐量下不同的公平性要求,如比例公平性和等吞吐量公平性。特别地,算法设计被公式化为非凸优化问题,该非凸优化问题考虑了系统中所需的最小平均总收获能量。该优化框架揭示了在公平性约束下多用户系统的长期平均系统吞吐量和总能量之间的权衡。仿真结果表明,大量的性能增益可以实现所提出的优化框架相比,现有的次优调度算法从文献。
2015-05-25 cs.IT math.IT
Distributed Relay Selection Protocols for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
从射频(RF)信号中获取能量是一种令人兴奋的解决方案,可以在能量受限的无线网络中补充能量。在本文中,放大和转发(AF)的无线中继网络被认为是,中继节点需要从源的RF信号的收获能量转发信息到目的地。为了提高信息传输的性能,我们提出了两个分布式中继选择协议,最大收获能量(MHE)协议和最大信噪比(MSNR)协议。然后,我们推导了系统的中断概率与我们提出的中继选择协议,并证明了所提出的选择协议确实可以提高系统的性能和MSNR协议优于MHE协议。仿真结果验证了分析和定理。此外,还通过仿真研究了关键系统参数的影响。
2014-08-11 cs.IT math.IT
A Graph Theoretical Approach for Network Coding in Wireless Body Area Networks
现代医疗无线系统,如无线体域网(WBAN),是无线网络的应用,可用作患者和医生之间的数据传输工具。数据传输的准确性是这种系统的重要要求。在本文中,我们将提出一个WBAN,这是强大的对擦除和描述其性质,使用图论技术。
2011-03-06 cs.IT math.IT
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer: Weighted MMSE Approaches
我们考虑在MIMO广播网络中的同时无线信息和功率传输(SWIPT),其中一个能量收集(EH)用户和一个信息解码(ID)用户共享相同的时间和频率资源。与以往的基于信息速率的SWIPT系统相比,本文提出了加权最小均方误差(WMMSE)准则。首先,我们制定的WMMSE-SWIPT问题,最大限度地减少到达ID用户的消息信号的加权和MSE,同时满足对能量的要求,可以从EH用户的信号收获。然后,我们提出了最佳的预编码器结构的问题,并确定最好的可能MSE能量权衡区域,通过替代更新的线性预编码器在发射机与线性接收机在ID用户。从导出的解决方案,几个有趣的观察相比,传统的SWIPT设计。
2014-10-16 cs.IT math.IT
A Tight Channel-Capacity Lower Bound for the Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Integrated Receiver
Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg(卢森堡大学安全、可靠性与信任跨学科中心)
本文针对集成接收机提出紧通道容量下界,通过四阶泰勒展开近似肖特基二极管的电流-电压特性曲线,发现Gamma分布输入比其他分布更紧,四阶项显著提升容量。
2026-04-21 cs.IT math.IT
Intelligent Omni-Surfaces: Simultaneous Refraction and Reflection for Full-dimensional Wireless Communications
本文综述智能全向表面(IOS)通过同时反射与折射实现全维无线通信,梳理其设计原理、信道与波束赋形、原型测量及未来挑战。
2022-08-20 cs.IT math.IT
Cooperative Non-Orthogonal Multiple Access with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中,同时无线信息和功率传输(SWIPT)的非正交多址(NOMA)网络中,用户是空间随机定位的应用进行了研究。提出了一种新的协作式SWIPT NOMA协议,在该协议中,靠近源的近NOMA用户作为能量收集中继来帮助远NOMA用户。由于用户的位置对性能有很大的影响,提出了三种基于用户到基站的距离的用户选择方案。为了表征所提出的选择方案的性能,中断概率和系统吞吐量的封闭形式的表达式。这些分析结果表明,使用SWIPT不会危及分集增益相比,传统的NOMA。所提出的结果证实,机会使用节点位置的用户选择可以实现低中断概率和提供优越的吞吐量相比,随机选择方案。
2015-11-09 cs.IT math.IT
Receiver Antenna Partitioning for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
使用微波\emph{power transfer}(PT)为移动设备供电,避免了通过电缆给电池充电的不便,并确保了移动设备的不间断运行。PT和\emph{information transfer}(IT)的集成允许通过构建现有的IT基础设施来实现无线PT,并且还导致紧凑的移动设计。因此,\emph{simultaneous wireless information and power transfer}(SWIPT)已成为一个活跃的研究课题,这也是本文的主题。在本文中,一个实际的SWIPT系统被认为是两个多天线站执行单独的PT和IT的多天线移动,以适应他们的范围的差异。移动设备动态地为PT或IT分配每个天线。天线划分导致MIMO IT信道容量和PT效率之间的折衷。在PT约束下最大化IT率的最优划分是一个NP-难整数规划问题,本文提出了通过保证性能的高效贪心算法求解该问题。为此,天线划分问题被证明是一个优化子模函数的拟阵约束。这种结构允许应用两个众所周知的贪心算法,产生的解决方案不小于最佳的一个缩放因子$(1-1/e)$和1/2,分别。
2014-10-06 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information Power Transfer for MISO Secrecy Channel
研究了多用户多输入单输出(MISO)保密信道下的无线信息和功率同步传输(SWIPT)问题。首先,考虑没有人工噪声(AN)设计的发射波束成形,其中两个保密率优化框架(即,保密率最大化和收获能量最大化)。这两个优化问题都不是凸优化问题,不能直接求解。对于保密率最大化问题,采用二分法优化相关的功率最小化问题,并采用一阶泰勒级数展开近似能量收获(EH)约束和收获能量最大化问题。此外,我们将我们提出的算法扩展到相关的鲁棒方案,通过结合信道的不确定性,其中两个层次的方法,提出了收获的能量最大化问题。然后,针对相同的保密率最大化问题,研究了基于AN设计的发射波束形成问题,分别将其转化为基于一维搜索的半定规划问题和基于逐次凸逼近的半定规划问题。此外,秩松弛的紧密性分析表明,最佳的发送协方差矩阵正好返回秩1。仿真结果验证了该算法的性能。
2015-03-22 cs.IT math.IT
Media-Based Modulation for Future Wireless Systems: A Tutorial
无线革命已经开始,具体的愿景,总体目标,以及第五代(5G)无线网络的第一个正式3GPP版本。尽管发展了几种现代通信技术,但自从现代数字通信时代开始以来,我们主要通过改变正弦载波信号的幅度、相位或频率来传递信息,这具有固有的缺点。另一方面,索引调制(IM)提供了一种传输数字信息的替代维度:相应通信系统构建块的索引。基于媒体的调制(MBM)是IM家族中最新和最重要的成员之一,它通过改变可重构天线(RA)的远场辐射方向图来实现信息的传输,并提供了一个全新的信息传输维度:通过接收信号的独特特征实现无线信道本身的衰落。本文的目的是从广泛的通信工程的角度,通过讨论MBM技术的最新进展以及可能的有趣的研究方向,阐明这一有前途的前沿。
2018-11-21 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
Beamforming for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in Two-Way Relay Channels
研究了双向中继信道下的无线信息功率同步传输系统。这里,两个源节点经由功率分割(PS)从由多天线中继节点发送的信号中同时接收信息和能量。我们的目标是在服务质量(QoS)约束和中继功率约束下,最大化两个源节点的能量加权和。三个众所周知的和实用的双向中继策略被认为是,即,放大转发(AF)、基于比特级XOR的解码转发(DF-XOR)和基于符号级叠加编码的DF(DF-XOR)。对于每个中继策略,我们制定联合能量发射波束成形和PS比优化作为一个非凸二次约束问题。为了找到一个封闭形式的解决方案制定的问题,我们解耦的原始问题分为两个子问题。在第一个问题中,我们打算针对给定的PS比优化波束成形向量。在第二子问题中,我们优化PS比与给定的波束形成向量。值得注意的是,虽然相应的子问题是非凸的,但每个子问题的最优解仍然可以通过使用某些技巧来找到。我们提供的数值结果表明,适应不同的中继策略和加权因子,以收获能量在双向中继信道的优势。
2016-04-14 cs.IT math.IT
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
无线电能传输是一种为无线网络提供方便、持久的能量供应的新技术。在实践中,WPT可以通过各种技术来实现,例如电感耦合、磁共振耦合和电磁(EM)辐射,分别用于短距离/中距离/长距离应用。在本文中,我们特别考虑EM或无线电信号使能的WPT。由于无线电信号可以同时携带能量和信息,因此对同时无线信息和功率传输(SWIPT)进行了统一的研究。具体来说,本文研究了一个多输入多输出(MIMO)无线广播系统,由三个节点,其中一个接收机收获能量和另一个接收机解码信息分别从一个共同的发射机发送的信号,和所有的发射机和接收机可以配备多个天线。研究了两种情况,其中信息接收器和能量接收器被分离并且从发射器看到不同的MIMO信道,或者位于同一地点并且从发射器看到相同的MIMO信道。对于分离的接收器的情况下,我们推导出最佳的传输策略,以实现不同的权衡最大的信息速率与能量传输,其特征在于由一个所谓的速率-能量(R-E)区域的边界。对于共址接收器的情况下,我们示出了可实现的R-E区域的外边界,这是由于实际能量收集接收器还不能直接解码信息的潜在限制。在此约束下,我们调查了两个实际的设计,共定位接收机的情况下,即时间切换和功率分配,并表征其可实现的R-E区域的外边界相比。
2013-02-15 cs.IT math.IT
STAC: Simultaneous Transmitting and Air Computing in Wireless Data Center Networks
数据中心网络(DCN)(有线或无线)具有大量的多对一(M2 O)会话。每个M2 O会话当前基于点对点(P2P)通信和存储转发(SAF)中继来操作,并且通常在目的地处进行某些进一步的计算。%,通常是接收到的数字的加权和。与这种基于P2P/SAF的传输和计算分离策略不同,本文提出了STAC,一种新的在无线DCN中实现同时传输和空中计算的物理层方案。具体地,STAC利用电磁(EM)波的叠加性质,并且允许多个发射机在相同时隙中以适当选择的参数进行发射,使得接收到的叠加信号可以在接收机处直接变换为所需的总和。利用DCN中的静态信道环境和紧凑的空间,我们提出了一种增强的软件定义网络(SDN)架构来启用STAC,其中建立有线连接以提供无线收发器外部参考信号。理论分析和仿真结果表明,采用STAC后,系统的带宽和能量效率都有了成倍的提高。
2015-08-24 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Information and Power Transfer for Multi-Relay Assisted Cooperative Communication
在本文中,我们认为同时无线信息和功率传输(SWIPT)的多中继辅助两跳中继系统,其中多个中继节点同时协助从源到目的地的传输使用分布式空时编码的概念。每个中继应用功率分配协议来协调接收信号能量以用于信息解码和能量收集。针对解码转发(DF)和放大转发(AF)中继协议,推导了中继节点功率分配比的优化问题。提出了有效的算法来寻找最优解。仿真结果验证了所提方案的有效性。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Multiuser MISO Beamforming for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
同时无线信息和功率传输(SWIPT)通过同时提供无线数据和能量接入,预计在未来基于机器或传感器的无线网络中具有丰富的应用。在本文中,我们研究了多用户多输入单输出(MISO)广播SWIPT系统,其中多天线接入点(AP)发送信息和能量同时通过空间复用到多个单天线接收器,每个接收器实现信息解码(ID)或能量收集(EH)。由于EH接收机在实践中以比ID接收机高得多的接收功率操作,因此我们提出了基于接收机位置的传输调度,其中,接近AP的接收器被调度用于EH,而远离AP的接收器被调度用于ID。我们的目标是在给定的一组最小信号干扰噪声比(SINR)的情况下,最大化传输到所有EH接收器的加权和功率。不同ID接收器的约束。特别地,我们考虑两种类型的ID接收器(分别称为类型I和类型II),其不具有或具有消除来自(先验已知的)能量信号的干扰的能力。对于每种类型的ID接收机,我们制定的联合信息和能量发射波束成形设计作为一个非凸二次约束二次规划(QCQP)。首先,我们得到的全局最优解,我们制定的QCQP应用所谓的半定松弛(SDR)的优化技术。通过SDR示出,I型ID接收器不需要专用能量束来实现最佳解决方案;而对于II型ID接收器,采用不超过一个能量束是最佳的。接下来,我们建立了一个新的形式的著名的上行链路-下行链路的对偶开发替代算法,以获得相同的SDR的最优解。
2014-07-15 cs.IT math.IT
Simultaneous Information and Power Transfer for Broadband Wireless Systems
远场微波功率传输(MPT)将使无线传感器和其他移动设备摆脱有限电池容量的限制。将MPT与无线通信集成以支持同时信息和功率传输(SIPT)允许将相同的频谱用于双重目的,而不损害服务的服务质量。本文提出了一种在宽带系统中实现SIPT的新方法,该方法采用正交频分复用和发射波束形成技术,为SIPT创建一组并行子信道,简化了资源分配。在所提出的可重构移动体系结构的支持下,通过结合单用户/多用户系统、下行链路/上行链路信息传输以及可变/固定编码速率来考虑不同的系统配置。优化这些配置的功率控制的结果在一类新的多用户功率控制问题,具有电路功率约束,指定的传输功率必须足够大,以支持接收器电路的操作。解决这些问题给出了一组功率控制算法,利用信道的频率分集,同时提高吞吐量和MPT效率。对于具有可变编码速率的系统配置,算法是考虑电路功率约束的注水的变体。这些配置与固定的编码速率的最佳算法示出顺序地分配移动设备所需的功率,以升序解码,直到整个预算的功率被花掉。一个移动所需的功率推导出作为简单的函数的最小信号-噪声比正确解码,电路功率和子信道增益。
2013-09-05 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Fluid Antenna Systems
本文提出结合MISO流体天线与固定天线的SWIPT系统,通过优化天线位置和发射协方差矩阵,在满足IR的SINR约束下提升ER能量收集效率,仿真验证其显著优于传统固定天线。
2025-10-23 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Two-hop OFDM Relay System
研究了两跳正交频分复用(OFDM)解码转发(DF)中继通信系统中的无线信息和功率同步传输(SWIPT)问题,中继从信源发送的射频信号中获取能量,然后利用获取的能量辅助信源到目的地的信息传输。在中继站处考虑功率分裂接收器,其将接收到的信号分裂成两个功率流以分别执行信息解码(ID)和能量收集(EH)。为了更好地理解这样的系统的行为和探索的性能极限,资源分配进行了研究,以最大化的总可实现的传输速率。一个优化问题,它联合考虑到功率分配,子载波配对和功率分裂,制定。针对其非凸性,设计了一种基于分离原则的低复杂度资源分配策略。仿真结果表明,该策略可以显著提高系统性能。研究结果表明,在采用EH中继的两跳OFDM系统中,中继应部署在源端附近,而在采用传统非EH中继的两跳OFDM系统中,中继应部署在源端和目的端之间。
2014-07-01 cs.IT math.IT
Fundamentals of Simultaneous Wireless Information and Power Transmission in Heterogeneous Networks: A Cell Load Perspective
在由多个不同类型(层)的基站(BS)组成的异构蜂窝网络(HetNet)中,由于以用户为中心的BS关联,BS不具有任何用户的空小区事件已经被示出存在,并且其概率由每个层的小区负载支配。这种空单元现象还没有得到很好的特点,在建模和分析框架的同时无线信息和电力传输(SWIPT)在HetNet。本文的目的是准确地利用BS和它的用户之间的SWIPT的基本性能限制,通过模拟每个BS的下行链路和上行链路传输的小区负载的影响。我们首先在用户处表征功率分配接收器架构,并分析其收获的功率和能量的统计特性和限制,这揭示了用户可以收获多少平均能量以及用户的自供电可持续性可以实现的可能性。然后,我们推导出的下行链路和上行链路的速率,表征小区负载和用户关联的影响,并使用它们来定义用户的能源效率。的能量效率的最优性进行了研究,最大限度地提高SWIPT性能的接收机架构,为不同的用户关联和网络部署的情况下。
2018-08-03 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Under Different CSI Acquisition Schemes
在这项工作中,我们考虑一个多输入单输出系统中,接入点(AP)执行的同时无线信息和功率传输(SWIPT),以服务于用户终端(UT),不配备外部电源。为了评估SWIPT的功效,我们将实际相关的场景作为目标,该场景的特征在于发射机处的不完美信道状态信息(CSI)、与CSI获取过程相关联的惩罚的存在、以及由UT执行的操作(诸如CSI估计、上行链路信令和数据解码)的非零功耗。我们分析了三种不同的情况下,在AP的CSI知识:没有CSI,和不完善的CSI的情况下,时分双工和频分双工通信。的遍历下行链路速率和能源短缺和数据中断概率的封闭形式的表示推导出的三种情况下。此外,解析表达式的遍历最优的持续时间的功率传输和信道估计/反馈阶段。我们的数值研究结果验证了我们的推导的正确性,也显示了CSI知识的重要性和好处,在AP的SWIPT系统,虽然不完善,并获得在信息传输的时间为代价。
2016-05-18 cs.IT math.IT
Feedback Enhances Simultaneous Wireless Information and Energy Transmission in Multiple Access Channels
在这份报告中,同时在两个用户高斯多址接入信道(G-MAC)的信息和能量传输的基本限制,并没有反馈的充分特点。更具体地,识别所有可实现的信息和能量传输速率(分别以每信道使用的比特和每信道使用的能量单位为单位)。此外,还表征了在能量采集器处确保的最小能量速率下对个体速率和总和速率的基本限制。在没有反馈的情况下,基于功率分割和连续干扰消除的可重构性方案被证明是最优的。或者,在反馈的情况下(G-MAC-F),一个简单的但最佳的可扩展性方案的基础上的功率分配和Ozarow的容量实现方案。最后,通过使用反馈引起的能量传输增强被量化。当信息传输和速率保持在G-MAC的和容量时,反馈最多可以在高SNR下使能量传输速率加倍,但在很低的SNR下没有效果。
2017-03-13 cs.IT math.IT
Capacity Region of MISO Broadcast Channel for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
该文研究了一种多输入单输出(MISO)广播信道(BC),该信道具有同时无线信息和功率传输(SWIPT)的特点,多天线接入点(AP)通过无线电信号同时向多个单天线接收机发送信息和能量,每个接收机实现信息解码(ID)或能量收集(EH)。特别地,伪随机序列是{ \it a priori}已知的并且因此可以在每个ID接收机处被消除,被用作能量信号,并且信息理论上最优的脏纸编码(DPC)被用于信息传输。我们的特征ID接收器的容量区域在给定的EH接收器的能量要求下,通过解决一系列的加权和速率(WSR)最大化(WSRMax)的问题,受AP的最大和功率约束,和一组最小收获功率约束为个人EH接收器。该问题对应于MISO-BC中具有组合最大和最小线性传输协方差约束(MaxLTCCs和MinLTCCs)的新形式的WSRMax问题,其不同于仅在一组MaxLTCCs下的MISO-BC的著名容量区域表征问题,并且具有挑战性。通过扩展一般的BC-多址接入信道(MAC)对偶,这是只适用于WSRMax问题与MaxLTCC,并应用椭球方法,我们提出了一个有效的算法来解决这个问题的全局最优。此外,我们还提出了两个次优算法的复杂度较低,假设信息和能量信号是分开设计的。最后,数值结果验证了我们提出的算法。
2015-07-22 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Decode-and-Forward Multi-Hop Relay Systems in Energy-Constrained IoT Networks
本文研究了一种多跳解码转发(DF)的同时无线信息和功率传输(SWIPT)系统,其中源端通过不依赖于外部能量源的多跳中继向目的端发送数据。为此,我们应用基于功率分配(PS)的SWIPT中继协议,使中继可以从上一跳接收到的信号中收获能量,以可靠地将源的信息转发到目的地。我们的目标是解决与我们的系统模型相关的两个优化问题。首先,我们通过优化中继站的PS比,在中继站和目的地节点的个人服务质量(QoS)阈值约束下,最小化源处的发射功率。第二种是通过优化每个中继的PS比来最大化最小系统可实现速率。基于凸优化技术,得到了这两个问题的全局最优PS比解的封闭形式。通过设置的QoS阈值约束相同的每个节点的源发射功率的问题,我们发现,无论是最小源发射功率或最大的系统吞吐量可以使用相同的方法。数值结果表明,所提出的最优SWIPT PS设计优于传统的固定PS比计划。
2019-08-27 cs.IT math.IT
Energy Efficiency Optimization with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in MIMO Broadcast Channels
预计同时无线信息和功率传输(SWIPT)在第五代(5G)及以后的通信系统中具有巨大的应用。在本文中,我们解决的能量效率(EE)优化问题的SWIPT多输入多输出广播信道(MIMO-BC)的时间切换(TS)接收机设计。我们的目标是最大限度地提高系统的EE,同时满足最大发射功率和每个用户最小收获能量方面的某些约束。耦合的优化变量,即,传输协方差矩阵和TS比,导致EE问题,这是非凸的,因此很难直接解决。因此,我们将原来的多约束最大化问题转化为一个单一的约束和多个辅助变量的最小最大问题。我们提出了一个双重的内/外层资源分配框架来解决这个问题。对于内层,我们调用了一个扩展的基于SWIPT的BC-多址接入信道(MAC)的对偶方法,并提供了两个迭代资源分配计划下固定的辅助变量解决双重MAC问题。然后,提出了一种次梯度搜索方案的外层,以获得最佳的辅助变量。数值结果证实了所提出的算法的有效性,并表明,显着的性能增益方面的EE可以通过采用所提出的扩展的BC-MAC对偶为基础的算法。
2017-10-23 cs.IT math.IT
Multiuser Scheduling for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems
在本论文中,我们主要研究具有同步无线信息与功率传输(SWIPT)的系统的下行链路多用户调度与功率分配问题。在论文的第一部分,我们主要研究多用户调度。我们设计的最优调度算法,最大化长期平均系统吞吐量下不同的公平性要求,如比例公平性和等吞吐量公平性。特别地,算法设计被公式化为非凸优化问题,该非凸优化问题考虑了系统中所需的最小平均总收获能量。该优化框架揭示了在公平性约束下多用户系统的长期平均系统吞吐量和总能量之间的权衡。仿真结果表明,大量的性能增益可以实现所提出的优化框架相比,现有的次优调度算法从文献。论文的第二部分研究了SWIPT系统的联合用户调度和功率分配算法设计。该算法设计被公式化为非凸优化问题,其最大化可实现的速率服从最小所需的平均功率传输。然后,将非凸优化问题转化为大M方法,得到了最优解。此外,我们表明,联合功率分配和用户调度是一种有效的方式来扩大可行的权衡区域,以提高系统性能方面的可实现的数据率和收获的能量。
2015-03-16 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems: A Tutorial Overview
在过去的十年中,由于低功率电子技术和无线通信技术的显著进步,同步无线信息和功率传输(SWIPT)已经成为连接和充电电池有限设备的实用且有前途的解决方案。为了实现所承诺的潜力,先进的资源分配设计在揭示、理解和利用利用射频(RF)信号用于无线充电和通信的双重用途的内在速率-能量权衡方面起着决定性作用。在本文中,我们从资源分配设计的角度提供了SWIPT的全面教程概述。介绍了基本概念、系统结构和RF能量收集(EH)模型。特别是,三种常用的EH模型,即线性EH模型,非线性饱和EH模型,和基于非线性电路的EH模型的特点和讨论。然后,对于一个典型的无线系统设置,我们建立了一个广义的资源分配设计框架,其中包括传统的资源分配设计问题的特殊情况。随后,我们详细说明了相关的工具,从优化理论和利用它们来解决有代表性的资源分配设计问题的SWIPT系统,并没有完善的信道状态信息(CSI)在发射机上,分别。还强调了相关的技术挑战和见解。此外,我们讨论了几个有前途和令人兴奋的未来研究方向的资源分配设计SWIPT系统交织在一起的尖端通信技术,如智能反射表面,无人机,移动边缘计算,联邦学习,和机器学习。
2021-10-14 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Federated Learning
在物联网中,学习是最突出的任务之一。在本文中,我们考虑了一个物联网场景,其中使用联邦学习同时传输模型数据和无线电源。我们调查的通信轮数和通信轮时间之间的权衡,同时收获能量,以补偿能量消耗。我们通过考虑设备上的局部迭代次数、发送-接收模型更新的时间以及收获足够的能量来制定和解决优化问题。数值结果表明,最大比传输和迫零波束形成的局部迭代设备上的优化,大大提高了学习任务的测试精度。此外,最大比率传输而不是迫零为各种能量收集百分比提供了最佳的测试精度和通信回合时间权衡。因此,可以在不耗尽电池的情况下,用很少的通信回合快速学习模型。
2021-07-21 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency Switching for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
本文提出一种用于多载波同时无线信息和能量传输的频率切换接收机结构,通过动态规划求解子载波分配与功率分配,数值结果验证其优于现有模型。
2017-03-24 cs.IT cs.SY eess.SP
Analysis of Key Generation Rate from Wireless Channel in In-Band Full-Duplex Communications
研究了带内全双工无线通信对物理层信道状态信息生成秘密密钥的影响。提出了一种IBFD无线设备在多径衰落信道下提高密钥生成速率的密钥生成策略。传统上,由于对无线传输的半双工(HD)约束,感测同时互易信道测量是不可能的,这导致降级的密钥生成速率。然而,随着IBFD无线设备的出现,合法节点可以以自干扰(SI)信道估计和一些残余自干扰(RSI)的可能代价同时感测共享无线链路。正如我们所证明的,与HD相关的观察的关键速率是上限由一个常数,而与IBFD的关键速率仅限于SI消除性能,一般大于其HD对应。我们的分析表明,与合理的水平的SI消除,在高SNR制度的关键率IBFD是高得多,而在低SNR,HD系统的性能更好。最后,讨论了由于SI信道估计阶段所施加的开销而导致的关键速率损失。
2016-05-31 cs.IT math.IT
Relay Selection for Simultaneous Information Transmission and Wireless Energy Transfer: A Tradeoff Perspective
在某些应用中,可以采用中继终端来分别向指定的接收器和射频(RF)能量采集器同时递送信息和能量。在这样的场景中,优选用于信息传输的中继不一定与具有到能量收集器的最强信道的中继一致,因为对应的信道独立地衰落。因此,中继选择需要在向接收机传送信息的效率与向能量采集器传送的能量的量之间进行权衡。这种权衡的研究是本工作主要关注的主题。具体来说,我们调查的行为的遍历容量和中断概率的信息传输到接收器,对于一个给定的能量转移到RF能量采集器。我们提出了两种适用于任何数量的可用中继的中继选择方法。此外,对于两个中继的情况下,我们开发的最佳中继选择方法在最大容量/最小中断概率意义下,对于给定的能量传输约束。一个接近最优的选择方法,更容易分析比最优的一个也检查。封闭形式的表达能力的能量和停电的能量权衡的开发计划,并通过模拟证实。有趣的见解上述权衡获得。
2014-01-09 cs.IT math.IT
On the number of active links in random wireless networks
本文介绍了结果的典型数量的同时点到点传输以上的最低速率,可以持续在一个网络中与$n$发送器-接收器节点对时,所有发送节点可能会干扰所有接收器。特别地,当衰落增益是独立的瑞利分布随机变量,且不同实现的发射机位于平面上的平稳泊松场的点上时,我们得到了一个缩放定律。我们表明,渐近概率接近1,同时传输(链路,可以在大于最小速率传输)的数量是$O(n^{\frac{1}{4}})$的顺序。这些渐近结果证实了从模拟。
2014-12-09 cs.IT math.IT
Engineering Radio Map for Wireless Resource Management
无线电地图一般是指地理信号功率谱密度,由并发无线传输叠加而成,是位置、频率和时间的函数。它包含了丰富的和有用的信息,在无线网络中的频谱活动和传播信道。这样的信息可以被利用来不仅提高现有无线服务的性能(例如,通过主动资源供应),而且还实现新的应用,例如无线频谱监视。然而,无线电地图在无线通信中的实际实现往往是困难的,由于现代无线网络的异构性和无线数据的绝对数量被收集,存储和处理。在这篇文章中,我们提供了一个概述的最先进的技术,用于构建无线电地图,以及应用它们来实现高效和安全的无线网络资源管理。一些关键的研究挑战突出,以激励未来的调查。
2018-12-18 cs.IT math.IT
Simultaneous Sensing Data Acquisition and Sharing in Low-Altitude Wireless Networks: Fundamental Limits and Optimal Signaling
Harbin Engineering University(哈尔滨工程大学);Southeast University(东南大学);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学)
本文研究低空无线网络中同时感知数据采集与共享系统的信息理论框架、信道输入最优分配及高斯信号波形设计,提出改进的源信道分离定理,设计双功能信号最优输入及多输入多输出系统中的波形优化算法,并通过仿真验证算法性能。
2026-03-30 cs.IT math.IT
Pinching-Antenna Assisted Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
本文提出捏合天线系统辅助的无线信息与能量同传方案,通过联合优化功率分配和天线位置最大化能量接收功率,并设计两种算法求解非凸问题,验证了显著性能提升。
2025-04-26 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in Cooperative Relay Networks with Rateless Codes
研究了协作中继网络中的无线信息和功率同步传输(SWIPT)问题,其中中继从源发送的射频(RF)信号中获取能量,然后使用所获取的能量来辅助从源到目的地的信息传输。源和中继传输都使用无比率编码,这允许目的地采用两种信息接收策略中的任何一种,即,互信息累积(IA)和能量累积(EA)。支持SWIPT的中继采用三种不同的SWIPT接收器架构,理想接收器和两种实际接收器(即,功率分配(PS)和时间开关(TS)接收机)。相应地,提出了三种中继协议,即理想协议、PS协议和TS协议。为了探索这三种协议的系统性能限制,制定优化问题,以最大限度地提高其可实现的信息速率。对于理想的协议,最优解的显式表达式。对于PS协议,设计了一种线性搜索算法来解决非凸问题。针对TS协议,提出了两种解决方法。数值实验表明,在相同的SWIPT接收机条件下,基于IA的系统性能优于基于EA的系统,而在相同的信息接收策略下,PS协议性能优于TS协议。此外,与传统的非SWIPT和非无速率编码系统相比,所提出的协议表现出相当大的性能增益,特别是在相对较低的信噪比(SNR)制度。此外,还讨论了源-目的直接链路和中继位置对系统性能的影响,为SWIPT中继系统提供了参考。
2015-11-24 cs.IT math.IT
Multi-user Scheduling Schemes for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中,我们研究了一个时隙系统的下行链路多用户调度问题,同时无线信息和功率传输。特别地,在每个时隙中,单个用户被调度为接收信息,而其余用户机会性地收获环境射频(RF)能量。我们设计了新的调度方案,其中用户的遍历能力和他们的平均收获量的能量之间的权衡可以控制。为此,我们修改了两个公平的调度方案中使用的信息传输系统。首先,通过调度具有第j个升序(而不是最大)N-SNR的用户来修改成比例公平的最大归一化信噪比(N-SNR)调度。我们将此方案称为基于阶数的N-SNR调度。第二,通过在N-SNR阶数落入某个允许阶数集Sa(而不是所有用户的集合)的用户集合中调度具有最小移动平均吞吐量的用户来修改传统的等吞吐量(ET)公平调度。我们把这种方案称为基于订单的ET调度。并推导了用户利用该方案实现ET所需的可行性条件。我们表明,较小的选择顺序j为基于顺序的N-SNR方案,和较低的订单在Sa为基于顺序的ET方案,较高的平均能量由用户收获的减少在他们的遍历能力为代价。我们分析的性能所考虑的调度方案的独立和非同分布(i.n.d.)莱斯衰落信道,并提供了封闭形式的结果的特殊情况下,i.n.d.瑞利衰落
2013-09-30 cs.IT math.IT
On the Efficiency of Far-Field Wireless Power Transfer
远场无线电能传输技术是一种很有前途的技术,可以解决各种无线终端固有的棘手的充电问题。通过解析计算用户设备(UE)的时间平均输出直流(DC)功率,研究了未来通信系统中支持同时传输功率和数据的WPT段的功率传输效率。为了研究UE之间的信道多样性对平均输出DC功率的影响,在两种情况下实现并比较了用于调度用户之间的功率传输的不同策略:同质的,由此用户是对称的并且经历类似的路径损耗,以及异构的,由此用户是不对称的并且表现出不同的路径损耗。具体地,如果在$N$对称/非对称UE之间执行机会调度,则通过使用极值理论来获得功率缩放定律,并且揭示了与传统轮询调度相比,如果UE是对称的,则功率传输效率的增益是$\ln{N}$,而如果UE是非对称的,则增益是$N$。因此,当设计支持同时功率和数据传输的未来无线通信系统时,可以通过机会调度来利用无线环境固有的UE之间的信道变化,以显著提高功率传输效率。
2015-04-12 cs.IT math.IT
How Far Are Wireless Networks from Being Truly Deterministic?
随着物联网(IoT)技术和机器类型通信的快速发展,各种新兴应用出现在工业生产和我们的日常生活中。其中,工业传感和控制、远程手术和自动驾驶等应用需要极低的延迟和非常小的抖动。确定性地传递信息已成为现代有线和无线通信的最大挑战之一。在本文中,我们提出了目前可用的有线确定性网络的审查,并讨论了建立无线确定性网络的主要挑战。我们还讨论并提出了几种潜在的技术,使无线网络提供确定性通信。通过对物理层的编码/调制方案的详细阐述和对媒体接入控制(MAC)层的信道接入/分组调度的管理,相信在不久的将来可以实现无线确定性通信。
2022-11-16 cs.IT math.IT
Hybrid Precoding-Based Millimeter-Wave Massive MIMO-NOMA with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
非正交多址接入(NOMA)最近被认为是毫米波(mmWave)大规模MIMO系统,以进一步提高频谱效率。此外,同时无线信息和功率传输(SWIPT)是最大化能量效率的有前途的解决方案。在本文中,我们首次研究了毫米波大规模MIMO-NOMA系统中SWIPT的集成。由于毫米波大规模MIMO将可能使用混合预编码(HP)来显著减少所需的射频(RF)链的数量而没有明显的性能损失,其中全数字预编码器被分解为高维模拟预编码器和低维数字预编码器,因此我们提出在基于HP的MIMO-NOMA系统中应用SWIPT,其中每个用户可以通过使用功率分离接收机从接收到的RF信号中提取信息和能量。该算法首先为每个波束选择一个用户,然后根据所选择的簇头为所有波束设计模拟预编码。然后,基于用户的等效信道的相关性来执行用户分组。然后,通过在每个波束中选择具有最强等效信道增益的用户来设计数字预编码。最后,通过联合优化mmWave大规模MIMO-NOMA的功率分配和SWIPT的功率分配因子,最大化可达和速率,并设计了一种迭代优化算法来解决非凸问题.仿真结果表明,与基于HP的MIMO-OMA相比,基于HP的MIMO-NOMA具有更高的频谱效率和能量效率。
2018-09-20 cs.IT math.IT
Unified Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for IoT: Signaling and Architecture with Deep Learning Adaptive Control
在本文中,我们提出了一个统一的SWIPT信号和它的架构设计,以利用单音和多音信令的优势,只调整一个统一的信号的功率分配比。为此,我们设计了一种新的统一和集成的接收机架构的建议统一的SWIPT信令,它消耗低功耗的包络检测。为了减轻接收端的计算复杂性,提出了一种自适应控制算法,发射端通过基于时间卷积网络(TCN)的非对称处理来调整通信模式。为此,发射机在短期尺度上优化调制指数和功率分配比,同时在长期尺度上更新模式切换阈值。我们证明了所提出的统一SWIPT系统在低功耗物联网设备的自供电条件下提高了可实现的速率。因此,可以预见,通过在发射机侧使用所提出的统一SWIPT和自适应控制算法,可以有效地部署低功耗物联网网络,该网络同时向设备无线提供信息和能量。
2021-06-26 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneously Transmitting And Reflecting (STAR) RIS Aided Wireless Communications
研究了同时发射和反射(STAR)可重构智能表面(RISs)的新概念,其中入射的无线信号被分为发射和反射信号,进入表面周围的空间的两侧,从而促进信号传播的全空间操纵。在介绍STAR基本信号模型的基础上,提出了STAR-RIS的三种实用工作协议:能量分裂(ES)、模式切换(MS)和时间切换(TS)。此外,STAR-RIS辅助下行链路通信系统被考虑用于单播和多播传输,其中多天线基站(BS)向两个用户发送信息,即,在星-里斯的两边各有一个。一个功率消耗最小化问题的联合优化的主动波束成形在BS和被动的传输和反射波束成形在STAR-RIS制定为每个建议的操作协议,受通信速率的限制的用户。对于ES,由此产生的高度耦合的非凸优化问题的迭代算法,利用惩罚方法和逐次凸逼近。然后,提出的惩罚为基础的迭代算法扩展到解决混合整数非凸优化问题MS。TS的优化问题被分解为两个子问题,这可以连续使用国家的最先进的算法和凸优化技术解决。最后,我们的数值结果表明:1)TS和ES操作协议通常是更好的单播和组播传输,分别;和2)所需的功耗为这两种情况下,显着降低采用所提出的STAR-RIS,而不是传统的反射/传输的RISs。
2021-10-05 cs.IT math.IT
Parallel Opportunistic Routing in Wireless Networks
我们研究机会路由在一个大型的无线Ad Hoc网络的好处,通过研究如何的电源,延迟,和总吞吐量规模的源-目的地对的数量增加到最大的操作。我们的机会路由在某种意义上是新颖的,它是大规模并行的,即,它由许多节点同时执行以在控制用户间干扰的同时最大化机会增益。传统的多跳传输,不采用机会路由的缩放行为也检查比较。我们的研究结果表明,我们的机会路由可以表现出净改善的整体功率-延迟权衡传统的路由提供了一个对数的提升在缩放定律。这样的增益是可能的,因为接收机可以容忍由于多用户分集增益提供的增加的接收信号功率而引起的更多干扰,这意味着具有更多的同时传输是可能的。
2011-07-05 cs.IT math.IT
Wireless Information Surveillance via Proactive Eavesdropping with Spoofing Relay
无线信息监控是国家安全的一个组成部分,合法机构通过无线信息监控对可疑的无线通信进行密切监测。为了提高信息监视能力,我们在本文中提出了一种新的主动窃听方法,通过欺骗中继,合法的监视器以全双工方式工作,同时窃听和欺骗中继,以改变源的传输速率,有利于窃听性能。为此,提出了一种功率分配接收机,其中在合法监视器的每个天线处接收的信号被分成两部分,分别用于信息窃听和欺骗中继。我们制定了一个优化问题,以最大限度地提高可实现的窃听率,通过联合优化功率分配比和中继波束成形矩阵在多天线监视器。根据可疑和窃听信道条件,最优解对应于三种可能的欺骗中继策略,即\emph{constructive relaying}、\emph{jamming}和\emph{simultaneous jamming and destructive relaying}。数值结果表明,所提出的技术显着提高窃听率的合法监视器相比,现有的被动窃听和基于干扰的窃听方案。
2016-06-13 cs.IT math.IT
Massive Access for Future Wireless Communication Systems
多址技术在过去的几十年里在无线通信中扮演着重要的角色:它增加了信道的容量,允许不同的用户同时接入系统。然而,传统的多址技术,如最初设计用于当前的以人为中心的无线网络,是不可扩展的未来的以机器为中心的无线网络。大规模接入(在文献中以诸如无源大规模随机接入、大规模连接、大规模机器类型通信和多接入信道等名称进行研究)通过在每个蜂窝网络中潜在地支持数百万个设备而展现出与当前网络的彻底决裂。连接设备数量的巨大增长需要从根本上重新思考传统的多址接入技术,以支持适合大规模随机接入的新方案。在这一背景下出现的许多新挑战中,最相关的是:大量突发设备同时发送短分组的通信的基本限制,低复杂度和高能效的大规模接入编码和通信方案的设计,用于在具有零星传输的大量潜在用户设备中检测相对少量的活动用户的有效方法模式,以及大规模接入与大规模MIMO等重要无线通信技术的融合。本文介绍了大规模接入无线通信的概念和当代研究这一重要课题的概述。
2020-02-25 cs.IT math.IT
Multi-user Scheduling Schemes for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Over Fading Channels
在本文中,我们研究了下行链路多用户调度的时隙系统,同时无线信息和功率传输。特别地,在每个时隙中,单个用户被调度为接收信息,而其余用户机会性地收获环境射频能量。我们设计了新的在线调度方案,其中用户的遍历率和他们的平均收获的能量之间的权衡可以控制。特别是,我们修改了众所周知的最大信噪比(SNR)和最大归一化SNR(N-SNR)的调度用户的SNR/N-SNR具有一定的升序(选择顺序),而不是最大的。我们将这些新的计划作为基于顺序的SNR/N-SNR调度,并表明选择顺序越低,系统中收获的能量的平均量越高,以降低遍历和速率为代价。基于顺序的N-SNR调度方案在遍历可达速率和平均收获能量方面在用户之间提供比例公平性。此外,我们提出了一个基于顺序的等吞吐量(ET)公平调度器,该调度的用户具有最小的移动平均吞吐量的用户的N-SNR订单落入一组给定的允许的订单。我们表明,该计划为用户提供了公平的比例平均收获的能量。在这种情况下,我们也得到了实现ET与基于订单的ET调度的可行性条件。利用顺序统计量理论,分析了独立非同分布瑞利、莱斯、Nakagami-m和威布尔衰落信道下所有调度方案的平均每用户收获能量和遍历可达速率,并以封闭形式给出了它们的表达式.我们的封闭形式的分析结果证实了模拟。
2014-12-03 cs.IT math.IT
Intelligent Wireless Communications Enabled by Cognitive Radio and Machine Learning
智能地利用资源以满足服务和用户行为的日益增长的多样性的需求的能力标志着无线通信系统的未来。智能无线通信旨在使系统能够感知和评估可用资源,自主学习以适应感知的无线环境,并重新配置其操作模式以最大限度地利用可用资源。感知能力和可重构性是认知无线电的基本特征,而现代机器学习技术在系统自适应方面具有巨大的潜力。本文讨论了认知无线电技术和机器学习技术的发展,强调了它们在提高无线通信系统的频谱利用率和能量利用率方面的作用。我们描述了最先进的相关技术,涵盖频谱感知和接入方法和强大的机器学习算法,使频谱和能源效率的通信在动态无线环境中。我们还提出了这些技术的实际应用,并确定进一步的研究挑战,认知无线电和机器学习应用到现有的和未来的无线通信系统。
2018-12-25 cs.IT math.IT
Lattice Codes for Physical Layer Communications
格是看似简单的数学结构,已成为物理层通信的代码设计不可或缺的。虽然与晶格相关的问题本身就很有趣,但这些离散结构在无线通信中的有用性为他们的研究提供了额外的动力,并使多学科的研究成为可能。本论文致力于物理层通信格码设计的研究。现代无线通信网络需要适应显著变化类型的移动设备,这些移动设备在可用计算能力或装备的天线数量方面不同。此外,网络的密度迅速增加,并且许多通信协议偏离经典的直接点对点传输,有利于允许中间中继来处理和转发数据。这种向更复杂的传输协议的转变的一个重要后果是,传统的性能良好的代码对于现代通信变得无用,因此需要研究和开发新的代码。然而,无论传输协议如何涉及,物理介质的特性,即,无线频道,不受影响因此,代码设计的底层网格结构仍然是至关重要的。本论文包括几篇文章,考虑了现代无线通信中四种不同通信环境下的格码设计。
2017-06-20 cs.IT math.IT math.NT
Wireless Information and Power Transfer Design for Energy Cooperation Distributed Antenna Systems
分布式天线系统(DAS)已经在现有技术的蜂窝通信系统中被广泛实现以覆盖死点。最近的研究也表明DAS在无线能量传输(WET)中具有优势。在本文中,我们研究了同时无线信息和功率传输(SWIPT)的多输入单输出(MISO)DAS在下行链路中,其中包括任意分布的远程天线单元(RAU)。为了节约能源成本,我们采用能量收集(EH)和双向能量流动的能源合作,让RAU通过智能电网网络交易他们的收获的能量。在个人EH约束,每RAU功率约束和各种智能电网的考虑,我们调查的电源管理策略,确定如何利用随机空间分布的收获的能量在RAU和如何交易的能量与智能电网同时提供最大的无线信息传输(WIT)与最小的WET约束的接收器采用功率分配(PS)。我们的分析表明,优化设计可以通过两个步骤来实现。第一步是最大化一个新的目标,可以同时最大化WET和WIT,考虑智能电网盈利和智能电网中性的情况。对于电网盈利的情况下,我们推导出最佳的全功率策略,并提供了一个封闭的形式的结果,看看在什么条件下使用这种策略。另一方面,对于电网中性的情况,我们说明了最优功率策略具有双阈值结构,并提出了一种最优分配策略。第二步,然后解决整个问题,通过获得分裂功率比的基础上最小的WET约束。仿真结果提供了各种设置下的性能评估和双阈值结构的特点。
2016-06-15 cs.IT math.IT
RCFD: A Frequency Based Channel Access Scheme for Full Duplex Wireless Networks
最近,已经提出了带内全双工无线系统的几种工作实现,其中相同的节点可以在相同的频带中同时发送和接收。在物理层引入这种可能性可以提高性能,但也会在MAC层带来一些挑战。提出了一种新颖的全双工OFDM无线网络信道竞争机制。这种策略能够确保有效的传输调度,避免冲突的结果,并有效地利用全双工的机会。其结果是,相当大的性能改善,观察相对于标准和国家--
2016-05-31 cs.IT math.IT
Mediumband Wireless Communication
多径现象是无线通信中不可避免的基本现象,它影响着现代无线通信系统的几乎每一个组成部分。多径对接收信号的影响取决于延迟扩展(即,与不同多径分量相关联的时间延迟的扩展)相对于无线通信系统的信令周期是大还是小。在窄带系统中,延迟扩展约为信令周期的十分之一(或更少)。宽带系统的延迟扩展和信令周期处于相同的数量级。在这两个极端之间,似乎存在着一类重要但被忽视的系统,其延迟扩展既不小也不大到足以使它们落入这两个基本类别。在本文中,多径对这类系统的影响表示为中频带以后的研究,其信道的特点是紧凑的形式,以便使未来的研究这类无线通信系统。
2022-12-10 cs.IT math.IT