Energy Harvesting Cooperative Networks: Is the Max-Min Criterion Still Diversity-Optimal?
研究了一个具有M个源-目的节点和一个中继节点的能量收集协作网络,其中中继节点只调度m个用户对进行传输.对于m = 1的特殊情况,所解决的调度问题等价于具有一个SD对和M个中继的场景的中继选择。在传统的协作网络中,最大最小选择准则被认为是一种分集最优的中继选择和用户调度策略。本文的主要贡献是表明,使用的最大-最小准则将导致损失的多样性增益的能量收集合作网络。特别是当只有一个用户被调度时,分析结果表明,通过最大最小准则实现的分集增益仅为(M+1)/2,远小于最大分集增益M。最大最小准则遭受这种多样性损失,因为它没有反映这样一个事实,即在能量收集网络中,源中继信道比中继目的地信道更重要。受此启发,一些用户调度方法量身定制的能量收集网络的发展和他们的性能进行了分析。仿真结果证明了开发的分析结果的准确性,并促进性能比较。
2014-03-03 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
Optimization of Energy-Constrained Wireless Powered Communication Networks with Heterogeneous Nodes
在本文中,我们研究的无线网络中,节点有两个能源,即电池和射频(RF)能量收集电路。我们制定了两个不同的目标函数的优化问题,即最大化的总和吞吐量和最大化的最小吞吐量,增强公平性。此外,我们通过表征的条件下,这两个制定的优化问题可以减少到不同的已知的无线网络,即传统的无线网络(电池供电)和无线供电的通信网络(WPCN),只有射频能量收集节点的相应问题,所提出的系统模型的通用性。此外,我们介绍了WPCN与两种类型的节点,有和没有RF能量收集能力,其中没有RF能量收集的节点被用来提高总吞吐量,甚至超过WPCN与所有能量收集节点。我们建立了凸性的所有制定的问题,打开了有效的解决方案,使用标准技术的空间。我们的数值结果表明,两种类型的无线网络,即WPCN只有RF能量收集节点和传统的无线网络,被认为是,分别作为下限和上限的广义问题设置的最大和吞吐量和最大吞吐量方面的性能。此外,结果揭示了新的见解和吞吐量公平性权衡独特的新问题设置。
2017-09-30 cs.IT math.IT
Spatial Throughput of Mobile Ad Hoc Networks Powered by Energy Harvesting
设计手机来收集周围的能量,如动能活动或电磁辐射,将使无线网络能够自我维持,除了缓解全球变暖。本文采用随机几何模型分析了由能量收集驱动的移动自组网的空间吞吐量。在该模型中,发射机分布为泊松点过程,能量以均匀的平均速率随机到达每个发射机,称为能量到达速率;在收获足够的能量后,每个发射机在目标信号与干扰和噪声比的中断概率约束下以固定功率发送到预期接收机。假设发射器将能量存储在具有无限容量的电池中。应用随机游走理论,证明了当能量到达率大于发射功率或等于发射功率与能量到达率之比时,发射机发射的概率等于1,称为发射概率。这一结果和工具,从随机几何适用于最大化网络吞吐量为一个给定的能量到达率,通过优化传输功率。示出的最大网络吞吐量是成比例的最佳传输概率,这是等于一个,如果发射机密度是低于能量到达率的导出函数,否则小于一个,并解决了一个给定的多项式方程。最后,在高能量到达率和密集网络的极端情况下,得到了最大网络吞吐量的极限。
2013-06-27 cs.IT math.IT
Energy Harvesting Two-Hop Communication Networks
能量收集多跳网络允许低成本、有限范围的无线设备的永久操作。与电池供电的网络相比,能量和数据因果关系约束与半双工中继操作的耦合使得操作此类网络具有挑战性。研究了具有解码转发半双工中继的能量收集两跳网络的吞吐量最大化问题。对于具有两个并行中继的系统,考虑以下四种传输模式的各种组合:来自源的广播、来自中继的多路访问以及连续中继阶段I和II。在能量到达的非因果知识和中继数据缓冲区有限的假设下,研究了一个和两个并行中继的最优传输策略。该问题是制定使用凸优化框架,它允许有效的数值解,并有助于确定最优策略的重要属性。数值结果提供吞吐量比较,并调查多个中继,中继数据缓冲区的大小,传输模式,和能量收集的吞吐量的影响。
2015-07-11 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
Multiuser Energy Diversity in Energy Harvesting Wireless Communications
能量收集通信由于其广泛的应用和商业化的可行性而引起了人们的极大兴趣。在本文中,我们研究了多用户能量分集。具体来说,我们揭示了吞吐量增益来自于随时间/空间收获的总可用能量的增加以及电池的组合动力学。考虑到集中式和分布式接入方案,研究了发射机数量上的平均吞吐量的缩放,以及电池中相应的可用能量的缩放。
2016-07-16 cs.IT math.IT math.PR
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
Performance of DF Incremental Relaying with Energy Harvesting Relays in Underlay CRNs
分析了认知无线电网络中采用能量收集(EH)解码转发(DF)中继的增量中继的吞吐量性能。当直接链路中断时,目的地组合直接和中继信号。从推导出的封闭形式的表达式,我们提出了一个表达式的EH中继,优化吞吐量性能的功率分配参数。我们证明,中继使用EH DF中继的结果比直接信令没有中继更好的性能,只有当目的地结合了直接信号从源与中继信号。计算机模拟证明了所导出的表达式的准确性。
2017-09-01 cs.IT math.IT
Stable Throughput of Cooperative Cognitive Networks with Energy Harvesting: Finite Relay Buffer and Finite Battery Capacity
研究了一种协作认知无线电网络的通用模型,其中次用户同时具有有限的中继队列和有限的电池队列。我们的主要目标是表征稳定的吞吐量区域。然而,这种系统的稳定吞吐量区域的完整表征是出了名的困难,因为计算的两个有限队列的二维马尔可夫链(MC)模型的稳态分布是非常复杂的。我们首先提出了一个算法来表征稳定的吞吐量区域的数值,并显示其纯粹的计算复杂性为大队列长度。为了提供易处理性和探索在认知节点的设计参数优化的性质,我们接下来集中在两个更简单的系统,即,有限电池队列与无限中继队列和有限中继队列与无限电池队列(以下分别称为主导系统$1$和$2$)。对于每个建议的主导系统,我们调查的最大服务率的认知节点的稳定性条件。尽管制定的优化问题的复杂性,由于其非凸性,我们利用问题的结构,将其转化为线性规划。因此,我们能够有效地解决他们使用标准的线性规划求解器。我们的数值结果表明,在实际系统中,有限的电池和中继队列实现相同水平的好处的系统具有无限的队列大小,当它们的大小足够大。他们还表明,当能量收集过程的到达率增加时,可实现的稳定吞吐量区域显着扩大。
2018-06-18 cs.IT 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
Performance of Two-Hop Cooperative Cognitive Networks with an Energy Harvesting Relay
本文研究了一种基于能量收集(EH)多天线中继的协作认知无线电网络(CCRN),研究了在峰值干扰功率控制下,时间切换(TS)和功率分配(PS)协议的中断和吞吐量性能。我们假设中继分别在第一跳和第二跳中使用最大比合并和发射天线选择。与其他文献不同,我们最佳地结合了直接和中继信号在目的地,并证明,由于随机性质的信道和功率控制,有相当大的改善性能。我们还分析了EH-CCRN的性能与增量中继,{解析量化吞吐量的增益{上} EH-CCRN}。对于少量的天线在中继,吞吐量性能的EH-CCRN实际上是劣于一个使用的直接链路没有中继,而增量方案总是优越的。我们建立,存在EH参数的最佳值,导致TS和PS EH协议的最大吞吐量。在某些特殊情况下,我们推导出这些封闭形式的表达式。计算机模拟用于验证推导的表达式。
2020-09-21 cs.IT math.IT
Effect of Energy Harvesting on Stable Throughput in Cooperative Relay Systems
本文研究了随机介质接入条件下,能量约束对一个源节点、一个中继节点和一个目的节点组成的两跳网络的影响。被认为是一个擦除的碰撞信道,源和中继节点具有能量收集能力和无限的电池来存储收集的能量。此外,源和中继节点具有外部流量到达,并且中继将源节点的流量的一部分转发到目的地;在网络级执行合作。对于给定的传输概率向量的稳定区域的内界和外界。然后,分别获得内界和外界的封闭性,并且它们是相同的。这项工作不仅是连接信息论和网络的一个步骤,通过研究最大稳定吞吐量区域度量,而且它挖掘了相对未开发和重要的能量收集领域,并评估了对这一重要措施的影响。
2015-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
On Spectrum Sharing Between Energy Harvesting Cognitive Radio Users and Primary Users
本文研究了一个可充电的次要用户(SU)共享频谱与一个主要用户(PU)插入到一个可靠的电源的最大次要吞吐量。SU维持有限的能量队列,并从自然资源和主射频(RF)传输中收获能量。我们提出了一个功率分配策略在PU和SU的吞吐量上的PU和分析其效果。此外,我们研究了突发到达PU上的SU从RF传输中收获的能量的影响。此外,我们调查的自然资源上的SU吞吐量的能量收集率的影响。我们假设衰落信道和计算精确的封闭形式的表达式由SU下衰落收获的能量。结果表明,所提出的功率分配策略以及在SU处实施的RF能量收集增强了主链路和辅链路的吞吐量。
2014-07-30 cs.IT cs.NI 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
Sum-Rate Optimal Power Policies for Energy Harvesting Transmitters in an Interference Channel
本文研究了具有能量收集发射机的两用户高斯干扰信道。与传统的电池供电的无线节点不同,能量收集发射机必须使传输适应特定时刻的能量可用性。在这种情况下,最优功率分配问题,以最大限度地提高总吞吐量与给定的最后期限制定。证明了所提出的迭代坐标下降法的收敛性,找到了短期吞吐量最大化的离线功率分配策略,并给出了已知干扰区域和容量的示例,给出了方向注水解释。接下来,随机数据到达的地址。最后提出了在线和/或分布式近优策略。所提出的算法的性能通过仿真证明。
2012-02-27 cs.IT math.IT
Online Power Control for Block i.i.d. Energy Harvesting Channels
研究了能量到达随机、电池有限的能量收集通信节点的在线功率控制问题。我们假设一个块身份证。能量到达的随机模型,其中能量到达在固定持续时间$T$内是恒定的,但是在不同的块之间是独立的,从任意分布中得出。该模型作为一个简单的近似随机过程的相干时间$T$。我们提出了一个简单的在线功率控制策略,并证明了其性能差距的最佳吞吐量是有界的一个常数是独立的参数的问题。这也产生了一个简单的公式,近似最佳的长期平均吞吐量,这揭示了一些光的吞吐量的定性行为,以及它如何取决于能量到达过程的相干时间。我们的研究结果表明,也许违反直觉,对于一个固定的平均能量到达率的吞吐量随着增加的相干时间$T$的能量到达过程。特别地,接近信道的AWGN容量所需的电池尺寸随着过程的相干时间线性地增加。最后,我们表明,我们的研究结果可以提供一个近似的信息理论容量相同的信道。
2017-06-25 cs.IT math.IT
Interference-Aided Energy Harvesting: Cognitive Relaying with Multiple Primary Transceivers
我们考虑一个频谱共享的情况下,一个次级发射机(ST)通过解码和转发次级中继(SR)与其目的地通信的干扰存在下,从多个主发射机。SR从接收到的包括主要干扰的射频信号中获取能量,并使用它将信息转发到次要目的地。继电器采用时间切换策略,随着时间的推移在能量收集和信息解码之间切换。在ST和SR的主要中断约束和峰值功率约束下,为了确定平均次级吞吐量,我们推导出精确的次级中断概率和遍历容量的解析表达式,分别表征延迟限制和延迟容忍传输。我们还研究了主收发器的数量和峰值功率约束对最佳能量收集时间的影响,最大限度地提高了次级吞吐量。通过利用主干扰作为能量源,与为了能量收集目的而忽略主干扰的情况相比,次级网络实现了更好的吞吐量性能。最后,我们考虑的情况下,ST也收获能量从主传输和比较其吞吐量性能与非能量收获ST的情况下。
2017-07-14 cs.IT cs.NI 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
Maximum Throughput of a Cooperative Energy Harvesting Cognitive Radio User
在本文中,我们研究的最大吞吐量的饱和可充电次用户(SU)共享频谱与主用户(PU)。SU以一定的收获率从环境中收获能量包(令牌)。假设所有的发射机都有数据缓冲器来存储输入的数据包。除了其自身的业务缓冲器之外,SU还具有用于存储用于中继的被准许的主分组的缓冲器;以及用于存储从环境中收获的能量令牌的缓冲器。我们提出了一个新的合作认知中继协议,允许SU中继一小部分未交付的主要数据包。我们考虑干扰信道模型(或多包接收(MPR)信道模型),并发传输可以生存的干扰,具有一定的概率,其特征在于补充的信道中断。该协议充分利用了主队列的突发性和接收端的MPR能力。此外,它在次级吞吐量最大化的目标下有效地消耗次级能量令牌。我们的数值结果显示了合作的好处,接收器的MPR能力,和二次能量队列到达率的系统性能从网络层的角度来看。
2014-07-08 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Optimal Policies for Energy Harvesting Wireless Transmitters with Non-Ideal Circuit Power
无线通信中的一个关键问题是如何权衡能量效率(EE)和频谱效率(SE)。在本文中,我们解决这个问题的点对点加性高斯白噪声(AWGN)信道与发射机供电完全通过从环境中收集能量。此外,我们假设具有非理想电路功率的实际开关发射机模型,即,当发射机开启时,其消耗的功率是发射功率和恒定电路功率之和。在这种设置下,我们研究了最优的发射功率分配,以最大限度地提高平均吞吐量在有限的时间范围内,随时间变化的能量约束和非理想的电路功耗。首先,我们考虑离线优化的假设下,能量到达的时间和数量是先验已知的发射机。虽然这个问题是非凸的,由于非理想的电路功率,我们显示了一个有效的最佳解决方案,一般对应于两相传输:第一阶段具有EE最大化开-关功率分配,第二阶段具有不随时间减小的SE最大化功率分配,从而揭示了一个有趣的结果,即EE和SE优化在能量收集通信系统中是统一的。然后,我们扩展的最佳离线算法的情况下,多个并行AWGN信道,嵌套优化的原则的基础上。最后,受离线最优解的启发,我们提出了一种新的在线算法下的实际设置,只有过去和现在的能量状态信息(ESI)已知的发射机。
2013-02-05 cs.IT math.IT
Energy-Throughput Tradeoff in Sustainable Cloud-RAN with Energy Harvesting
在本文中,我们研究联合波束成形的能量吞吐量权衡在一个可持续的云无线电接入网络系统,其中多个基站(BS)由独立的可再生能源供电将协同传输无线信息和能量的数据接收器和能量接收器同时。为了在有限的时间范围内获得最佳的联合波束成形设计,我们制定了一个优化问题,以最大限度地提高数据接收器的吞吐量,同时保证足够的RF充电能量的能量接收器。虽然这类问题是非凸的,但它可以松弛成凸的形式,并以松弛问题的最优值为上界。我们进一步证明了上界的紧密性,通过显示放松的问题的最优解是秩一。在此基础上,提出了一种有效的在线算法。最后,进行了大量的仿真,以验证所提出的联合波束形成策略的优越性,其他波束形成设计。
2017-05-08 cs.IT cs.NI math.IT
Energy Harvesting Networks with Energy Cooperation: Procrastinating Policies
本文考虑了多终端网络的能量收集发射机节点,也能够无线传输能量或接收能量从网络中的其他节点。特别是,联合最佳的发射功率和能量传输策略,最大限度地提高总吞吐量的双向,两跳,和多个接入信道被确定。它示出的节点与无限大小的电池,延迟能量传输,直到能量需要立即在接收节点是总吞吐量最优的。集中在这样的拖延政策,而不会失去最优性,所述联合优化问题可以分解为能量转移和消耗的能量分配问题,这是解决串联。这种分解是持有有限大小的电池的情况下,以及,使用部分拖延的政策,避免电池溢出。据观察,对于两跳信道,所提出的算法有两个流体注水的解释,并为多址接入信道,它减少到一个单一的发射机的问题,总能量到达。数值结果表明,吞吐量的改善与双向能源合作没有合作和单向合作。
2015-08-20 cs.IT math.IT
Energy Harvesting Communications Using Dual Alternating Batteries
实际的基于能量收集(EH)的通信系统通常使用电池来在所收集的能量用于通信之前临时存储所收集的能量。电池在部分放电(充电)、过度充电或深度放电后重复充电(放电)可能会损坏。这激发了循环约束,即电池必须仅在充分放电(充电)之后才能充电(放电)。我们还假设伯努利能量到达,和半双工约束,由于电池不同时充电和放电。在这种情况下,我们研究EH通信系统:(a)单电池容量为2B单位和(b)双电池,每个电池的容量为B单位。其目的是获得最佳的长期平均吞吐量和吞吐量区域中的点对点(P2P)信道和多址接入信道(MAC),分别。对于P2P信道,我们在单电池的情况下得到了一个解析的最优解,并提出了最优和次优的双电池的情况下的功率分配策略。我们扩展这些政策,以获得可实现的吞吐量区域MAC联合分配率和权力。从数值模拟中,我们发现,在双电池的情况下的最佳吞吐量显着高于单电池的情况下,虽然在这两种情况下的总存储容量是2B单位。此外,在所提出的策略中,单电池情况下的最大吞吐量区域包含在双电池情况下的吞吐量区域内。
2018-12-18 cs.IT math.IT
Diversity Combining for RF Energy Harvesting
本文提出在射频能量收集系统中引入分集合并以提升收集能量,并考虑功耗分析净收益,通过仿真比较SC、EGC和MRC三种技术,发现功耗参数对选择合适合并技术至关重要。
2017-05-30 cs.IT cs.SY eess.SP
Sensing Throughput Optimization in Fading Cognitive Multiple Access Channels With Energy Harvesting Secondary Transmitters
研究了在衰落多址认知无线电网络中,当次用户发射机具有能量收集能力并进行协作频谱感知时,期望和吞吐量最大化问题。我们制定的问题,在有限的时间范围内的认知多址接入网络的总容量最大化的时间平均干扰约束在主用户(PU)和几乎肯定的能源因果关系约束在SU。该问题是关于两个决策变量(频谱接入决策和频谱感知决策)和连续变量(感知时间和发射功率)的混合整数非线性规划。一般来说,这个问题是NP难的。对于这两个决策变量的优化,我们使用一个穷举搜索策略时,时间范围的长度是小的,和一个启发式的政策较长的视野。对于给定的决策变量值,问题简化为SU \textit{transmission power}和\textit{sensing time}的联合优化,这是非凸的性质。我们解决由此产生的优化问题作为一个交替凸优化问题的非因果和因果信道状态信息和收获的能量信息模式在SU基站(SBS)或融合中心(FC)。本文给出了一般有限时间问题在非因果情形下电池容量无限的解析解,将具有因果信息和有限电池容量的问题转化为随机控制问题,并利用动态规划技术求解。数值结果来说明各种算法的性能。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Optimal Transmission Policy for Cooperative Transmission with Energy Harvesting and Battery Operated Sensor Nodes
在本文中,我们考虑的情况下,一个能量收集和一个电池供电的传感器合作发送一个共同的消息到一个遥远的基站。我们的目标是找到联合最优的传输(功率分配)的政策,最大限度地提高总吞吐量为给定的截止日期。首先,我们解决的情况下,其中的能量收集传感器的存储容量是无限的。在这种情况下,我们确定的必要条件,这样的最优传输策略。在此基础上,我们首先证明了该问题是凸的。然后,我们进一步证明:(i)能量收集传感器的最佳功率分配可以独立计算;(ii)它明确地确定(并允许计算)电池供电的最佳功率分配。最后,我们推广了有限存储容量的情况下的分析。通过计算机模拟评估性能。特别注意有限的存储容量和长期电池退化对可实现的吞吐量的影响。
2012-11-13 cs.IT math.IT
Optimization of Energy Harvesting MISO Communication System with Feedback
当发射机(TX)和接收机(RX)都具有能量收集(EH)能力时,考虑点对点(P2P)多输入单输出(MISO)通信系统的优化问题. RX感兴趣的是将信道状态信息(CSI)反馈回TX以帮助提高传输速率。目标是在最后期限之前最大化吞吐量,这受到TX和RX处的EH约束。考虑的吞吐量度量是具有波束成形和有限反馈的MISO信道的遍历速率的上界。反馈比特分配和传输策略,最大限度地提高遍历速率的上限。从优化理论的工具被用来简化制定的优化问题。修改后的问题得到的最优策略优于天真的计划,其中没有智能管理的能量进行。
2015-01-08 cs.IT math.IT
On the Effects of Battery Imperfections in an Energy Harvesting Device
能量收集允许无线传感器网络中的设备通过环境能源为电池充电。虽然在文献中主要关注具有理想电池的设备,但实际上必须考虑几种低效率以正确设计能量收集设备(EHD)的操作机制。在这项工作中,我们描述了如何在EHD的\emph{real battery}约束下的吞吐量优化问题的变化。特别是,我们认为不完善的知识的充电状态的电池和存储效率低,\emph{i.e.},部分收获的能量被浪费在电池充电过程中。我们制定了一个马尔可夫决策过程的问题,我们的模型的基础上,一些现实的观察传输,消费和收获的权力。我们找到了一个真正的电池的性能上限,并在数值上讨论了真正的电池效应所带来的新颖性。我们表明,使用的\emph{old}政策,而不考虑真正的电池的影响是强烈的次优,甚至可能导致零吞吐量。
2016-03-10 cs.IT math.IT
On Optimal Power Control for Energy Harvesting Communications with Lookahead
考虑能量收集通信系统的功率控制问题,其中发射机配备有有限尺寸的可充电电池,并且能够向前看以观察固定数量的未来能量到达。通过Bellman方程,在能量到达过程平稳无记忆的假设下,给出了在加性高斯白噪声信道下的最大平均吞吐量和最优功率控制策略.伯努利能量到达的情况下,通过渐近紧的最大平均吞吐量和最优功率控制策略的上限和下限得到一个更明确的表征。除了他们的关键作用,在获得所需的分析结果,这样的界限是非常有价值的,从数值的角度来看,因为它们可以有效地计算使用凸优化求解器。
2022-02-28 cs.IT math.IT
Energy Harvesting Cognitive Radio with Channel-Aware Sensing Strategy
能量收集的认知无线电场景被认为是一个次用户(SU)与有限的电池容量机会主义地访问主用户(PU)信道。目标是在单用户多信道环境下,在能量中性约束和衰落信道条件下,最大化SU的吞吐量。提出了一种基于能量可用性的信道选择准则,该准则基于SU、信道条件和主网络的置信状态,选择最佳的信道子集进行感知,从而获得更高的吞吐量。我们构建了一个部分可观测马尔可夫决策过程框架的基础上提出的信道选择标准的信道感知的最佳和近视的传感策略。研究了PU和SU之间的感知错误和碰撞对后者吞吐量的影响。结果表明,存在一个折衷之间的传输时间和能量损失的冲突。
2014-05-25 cs.IT cs.NI math.IT
RF-based Energy Harvesting in Decode-and-Forward Relaying Systems: Ergodic and Outage Capacities
射频能量收集是延长无线网络寿命、使通信设备脱离电池和电源线、有利于节能和降低无线通信碳足迹的有效途径。本文提出了一种用于协作中继系统的干扰辅助能量收集方案,能量受限的中继站从接收到的信息信号和同信道干扰信号中收集能量,然后利用收集到的能量将正确解码的信号转发到目的站。分别采用时间切换方案(TS)和功率分割方案(PS),在时间切换方案(TS)中,接收机在解码信息和收集能量之间切换,在功率分割方案(PS)中,接收功率的一部分用于能量收集,剩余功率用于信息处理。将所提出的能量收集方法应用于具有三端模型的解码转发中继系统,推导了系统的遍历容量和中断容量的解析表达式,并确定了相应的可达吞吐量。比较结果表明,PS优于TS在高信噪比(SNR)的吞吐量,而在低信噪比,TS优于PS。此外,考虑在中继站处具有相等聚合干扰功率的不同干扰功率分布,相应的系统容量关系,即,获得容量的排序。
2018-02-11 cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part II: Multiple Broadcast Channels & Proportional Fairness
在本文中,我们考虑的能量带宽分配的网络与多个广播信道,其中的发射机接入网络正交分配的频带上,每个发射机与多个接收机进行通信正交或非正交。我们假设可以为$K$时隙{ \em先验}预测每个发射机的能量收集状态和信道增益。为了最大化加权吞吐量,我们制定了$O(MK)$约束的优化问题,其中$M$是接收机的数量,并将其分解为能量和带宽分配子问题。为了使用[1]中提出的迭代算法来解决这个问题,我们提出了有效的算法来解决这两个子问题,使得即使当广播信道是非正交的时,问题是非凸的,也可以以${\cal O}(MK^2)$的总复杂度获得最优的能量-带宽分配。对于正交广播信道,我们进一步制定了比例公平(PF)吞吐量最大化问题,并推导出等价条件,使最优解可以通过求解加权吞吐量最大化问题。此外,算法来获得适当的权重。仿真结果表明,该算法能有效利用能量和可用带宽,并取得了明显优于启发式能量和带宽分配策略的性能.此外,可以看出,利用能量收集发射机,非正交广播提供了优于正交广播的有限增益。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Optimal Cooperative Power Allocation for Energy Harvesting Enabled Relay Networks
针对解码转发中继增强协作无线系统,提出了一种新的功率分配方案。虽然源节点和中继节点都可能具有有限的传统布朗电源或固定的绿色能量存储,但混合源节点也可以从周围的射频(RF)信号汲取功率。特别是,我们假设一个确定性的RF能量收集(EH)模型,在该模型下,由中继器传输的信号作为源节点的可再生能源。对于源节点和中继节点之间的转发信号的给定传输功率和信道条件,所收获的能量的量是已知的。为了在满足由非可持续能源和可再生能源施加的约束的同时最大化总吞吐量,制定并求解优化问题。基于不同的收获效率和信道条件,推导出了源和中继功率联合优化分配的封闭解。它表明,而不是要求高的上网电源或高绿色能源的可用性,系统可以实现兼容或更高的吞吐量,通过利用收获的能量。
2014-07-07 cs.IT math.IT
Distributed Opportunistic Scheduling for Energy Harvesting Based Wireless Networks: A Two-Stage Probing Approach
本文考虑了一个异构的ad hoc网络与多个发射机-接收机对,其中所有的发射机都能够收获可再生能源的环境和竞争的一个共享信道随机访问。特别是,我们专注于两种不同的情况下:恒定的能量收集(EH)率模型,其中EH率在感兴趣的时间内保持恒定,和i.i.d. EH速率模型,其中EH速率独立且相同地分布在不同的竞争时隙上。为了量化能量状态信息(ESI)和信道状态信息(CSI)的作用,提出了一种具有两阶段探测和先保存再发送能量利用的分布式机会调度(DOS)框架.然后通过一维搜索得到最优吞吐量和最优调度策略,一种迭代算法,在每次迭代中包括以下两个步骤:首先,假设每个发射机的存储能量水平是固定的,具有给定的分布,期望吞吐量最大化问题被表示为最优停止问题,其解被证明存在,然后针对两个模型导出;第二,对于固定的停止规则,在每个发射机的能量水平被证明是平稳的,并提出了一个有效的迭代算法来计算其稳态分布。最后,我们验证了我们的分析数值结果和量化的吞吐量增益相比,尽力而为的交付计划。
2015-05-16 cs.IT math.IT
Optimum Transmission Policies for Battery Limited Energy Harvesting Nodes
具有能量收集电池供电节点的无线网络正迅速成为具有延长寿命的未来无线网络的可行选择。在能量收集无线电的设计中,同样重要的是这种新的网络范式所要求的设计原则。特别是,不像无线网络考虑到最新的,能量补充过程和可充电电池的存储限制需要考虑在设计有效的传输策略。在这项工作中,我们认为这样的传输策略可充电节点,并确定两个相关问题的最佳解决方案。具体地,最大化短期吞吐量的传输策略,即,此外,我们还讨论了这个优化问题与另一个优化问题的关系,即在给定数据量的情况下,最小化传输完成时间,并求解了这个优化问题。在能量因果关系约束下确定输电策略,即,能量补充过程,以及能量存储,即,电池容量这个问题的功率率关系被假定为一个递增的凹函数,由信息论规定。对于电池的补充,被认为是一个模型与离散包的能量到达。我们推导出的吞吐量最优分配满足的必要条件,然后提供的算法,找到最佳的传输策略,相对于短期的吞吐量和最小的传输完成时间。数值结果证实了分析结果。
2011-06-08 cs.IT math.IT
Cognitive Energy Harvesting and Transmission from a Network Perspective
无线网络可以通过从射频(RF)信号中收集能量来自我维持。基于经典的认知无线电网络,我们提出了一种新的网络共存方法,其中来自次级网络的移动设备(称为次级发射机(ST))从来自初级网络的附近发射机(称为初级发射机(PT))的传输中获取能量,或者如果PT足够远则发送信息; ST将收集的能量存储在具有有限容量的可充电电池中,并在电池充满电时将所有可用能量用于随后的传输。在该模型中,每个PT以具有给定半径的圆盘的保护区和收获区为中心;如果ST位于某个收获区中,则它收获能量,如果它在所有保护区之外,则发送固定功率信号,否则空闲。在此模型的基础上,使用随机几何模型,其中PT和ST被建模为独立的齐次泊松点过程(HPPPs),在共存网络的中断约束下,并在一个简单的封闭形式获得的二次网络的空间吞吐量最大化。从结果中可以看出,最大二次吞吐量随着PT密度的增加而线性下降,最优ST密度与ST的传输概率成反比。
2012-09-16 cs.IT math.IT
Energy Cooperative Transmission Policy for Energy Harvesting Tags
为了维持通信可靠性并有效地使用收集的能量,考虑多址接入网络中的能量收集标签(EHT)之间的能量共享是至关重要的,这是物联网(IoT)应用的基本构建块。该技术还实现了更高的吞吐量相比,非合作的策略,尽管能量传输过程中发生的能量损失。我们提出了一种能量合作通信策略的多址接入网络的标签,这取决于收获的电池能量。我们开发了一个最佳的传输策略EHTs,最大限度地提高长期联合平均吞吐量使用马尔可夫决策过程(MDP)模型。仿真结果表明,所提出的能源合作政策产生了改善的性能比传统的政策。
2021-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
On Distributed Power Control for Uncoordinated Dual Energy Harvesting Links: Performance Bounds and Near-Optimal Policies
在本文中,我们考虑能量收集发射器和接收器之间的点对点链路,其中节点都不具有关于另一节点处的电池状态或能量可用性的信息。我们考虑一个模型,其中数据仅在两个节点都处于活动状态的插槽中成功交付。当一个节点开启而另一个节点处于睡眠方式时,就会发生能量损失。在每个时隙中,基于其自身的能量可用性,发射器和接收器需要独立地决定是否开启,目的是最大化长期时间平均吞吐量。我们提出了一个上限的吞吐量通过分析一个天才辅助系统,具有非因果知识的能量到达两个节点。接下来,我们提出了一个在线的政策,偶尔需要一个比特的反馈,其吞吐量是在一个比特的上限,渐近电池的大小。为了进一步减少所需的反馈,我们提出了一个时间膨胀版本的在线政策。当时间膨胀变大时,该策略不需要任何反馈,并且在电池大小上渐近地达到上限。受此启发,我们还提出了一个接近最优的完全不协调的政策。我们使用蒙特卡罗模拟来验证我们的理论结果,并说明所提出的政策的性能。
2017-06-14 cs.IT math.IT
Wireless Energy Harvesting in a Cognitive Relay Network
射频能量采集技术为能量受限无线通信系统提供了一种有效的能量供给方式.提出了一种新的基于多主用户(PU)的底层认知中继网络能量收集协议。在该协议中,次节点可以从主网络(PN)获取能量,同时共享PN的许可频谱。为了评估不同系统参数对所提出的网络的影响,我们首先推导了在三个重要功率约束下二次网络(SN)的中断概率的精确表达式:1)在辅助源(SS)和辅助中继(SR)处的最大发射功率,2)在每个PU接收机处允许的峰值干扰功率,以及3)从每个PU发射机到SR和到次要目的地(SD)的干扰功率。为了获得不同参数对SN成功数据传输的影响的实际设计见解,我们推导了时延敏感和时延容忍传输模式的吞吐量表达式。推导了中断概率和时延敏感吞吐量的渐近封闭式表达式,以及时延容忍吞吐量随PU收发器数目无穷大的渐近解析式.结果表明,当PU发射机位于SS附近且距离SR和SD足够远时,中断概率提高。我们的结果还表明,当PU发射机的数量很大时,来自PU发射机的干扰的有害影响超过了从PU发射机收集的能量的益处。
2016-01-10 cs.IT math.IT
On the Optimality of the Greedy Policy for Battery Limited Energy Harvesting Communications
考虑具有在线功率控制的电池有限能量收集通信系统。假设独立同分布(i.i.d.)能量到达和收获存储使用架构,它表明,贪婪的政策实现最大的吞吐量,当且仅当电池容量低于一定的正阈值,承认一个精确的表征。简单的下限和上限,这个阈值的建立。通过几个例子分析了阈值和能量到达过程均值之间的渐近关系。
2019-09-17 cs.IT math.IT
Relaying Protocols for Wireless Energy Harvesting and Information Processing
一个新兴的解决方案,延长寿命的能量受限的中继节点在无线网络中是利用周围的射频(RF)信号,并同时收获能量和处理信息。在本文中,放大和转发(AF)中继网络被认为是一个能量受限的中继节点收获能量从接收到的RF信号,并使用收获的能量转发源信息到目的地。基于时间交换和功率分配接收机架构,提出了两种中继协议,即i)基于时间交换的中继(TSR)协议和ii)基于功率分配的中继(PSR)协议,以使得能够在中继处进行能量收集和信息处理。为了确定吞吐量,中断概率和遍历容量的解析表达式推导出延迟限制和延迟容忍传输模式,分别。数值分析提供了实际的洞察各种系统参数,如能量收集时间,功率分配比,源传输速率,源中继距离,噪声功率和能量收集效率,对无线能量收集和信息处理使用AF中继节点的性能的影响。特别地,TSR协议在相对低的信噪比和高传输速率下的吞吐量方面优于PSR协议。
2013-06-25 cs.IT math.IT
Wireless Powered Protocol Exploiting Energy Harvesting During Cognitive Communications
在这封信中,提出了一种新的无线供电协议,以最大限度地提高系统吞吐量的能量收集(EH)的认知无线电网络,同时满足最低的主用户速率要求。对于EH,我们利用来自主基站的专用无线功率传输以及由于主用户和次用户之间的无线信息传输而可用的环境功率传输。具体地,我们证明了优化问题的凸性,并获得了全局最优解的半封闭形式。数值结果验证了分析的正确性,并表明在不同系统参数下,$70\%$的平均性能优于基准方案。
2020-01-28 cs.IT math.IT
Information Capacity of Energy Harvesting Sensor Nodes
具有能量收集源的传感器节点由于其提高网络寿命的能力而越来越受欢迎,并且正在成为支持“绿色通信”的优选选择。我们研究了这样的传感器节点的能量收集源和比较各种架构的收获的能量被使用。我们发现它的香农容量时,它是在AWGN信道上发送其观察,并表明实现能量管理策略的容量有关的吞吐量最优的政策。我们还获得了节能的睡眠-唤醒模式时的容量,并为系统的能量存储效率低下的可实现的速率。
2011-02-20 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Energy Harvesting based Opportunistic Cooperative Communication Systems
无线能量收集是延长无线网络寿命的有效途径。在本文中,机会解码和转发协作通信系统中,能量受限的中继收获能量从接收到的信息信号和共信道干扰(CCI)信号,然后使用收获的能量转发正确解码的信号到目的地。与传统的能量恒定的中继系统不同,能量受限中继系统的传输功率取决于中继系统所获取的可用能量,是一个随机过程。最佳中继选择,考虑到所有的影响因素,在目的地接收信号质量的部署。推导出了中断概率的精确闭式表达式,并数值研究了实现最小中断的能量收集比的最优值。分析了CCI信号对系统中断和分集性能的影响。结果表明,该中继方案可以实现全分集阶数等于中继的数量,而不需要固定的电源。
2018-01-21 cs.IT math.IT
On online energy harvesting in multiple access communication systems
我们调查的多址通信系统的性能限制与能量收集节点的效用函数是长期的平均吞吐量总和。我们假设一个因果结构的能量到达和研究的问题,在连续时间制度。对于这种设置,我们首先描述了一个存储坝模型,该模型捕获了具有能量收集和可变传输功率的电池的动态。使用这个模型,我们接下来建立一个上限的吞吐量问题的电池容量的函数。我们还制定了一个非线性优化问题,以确定最佳的可实现的发射机的功率策略。应用变分法的技术,然后,我们推导出欧拉-拉格朗日方程作为必要条件的耦合偏积分微分方程(PIDE)的系统方面的最佳功率政策。基于Gauss-Seidel算法,我们设计了一个迭代算法来求解这些方程。我们还提出了一个固定点算法的对称多址接入设置中的能量采集器的统计描述是相同的。随着分析和支持我们的迭代算法,全面的数值结果也得到了。
2018-09-11 cs.IT math.IT
Universally Near Optimal Online Power Control for Energy Harvesting Nodes
我们考虑一个随机i.i.d.的能量收集系统的在线功率控制。能量到达和有限大小的电池。我们提出了一个简单的在线功率控制策略,这个通道,需要最少的信息,关于能量到达的分布,并证明它是普遍接近最优的所有参数值。特别是,该政策取决于能量到达过程的分布,只有通过其平均值,它实现了最佳的长期平均吞吐量的信道内恒定的加法和乘法间隙。用于在线功率控制的现有算法不能实现这样的通用性能。这一结果还允许我们用一个简单的公式来近似系统的长期平均吞吐量,这揭示了吞吐量的定性行为,即它如何取决于能量到达的分布和电池的大小。
2016-06-30 cs.IT cs.NI math.IT
Energy-Based Adaptive Multiple Access in LPWAN IoT Systems with Energy Harvesting
本文开发了一种控制框架的能量收集节点的网络连接到一个基站(BS)通过多址接入信道。其目标是使其传输策略适应网络的状态,包括单个节点可用的能量。为了降低控制的复杂性,提出了一种优化框架,其中能量存储动态被替换为由时间相关的能量供应引起的动态平均功率约束,从而实现轻量级和灵活的网络控制。具体地,BS适配“活动”节点(当前处于有利的能量收集状态下的那些节点)的分组传输概率,以便在这些动态平均功率约束下最大化平均长期吞吐量。由此产生的政策采取的形式的数据包传输概率的能量收集状态和活动节点的数量的函数。通过最优基因辅助策略的结构,其中的活动节点的数量是已知的BS的非因果关系,证明。受基因辅助策略的启发,提出了一种贝叶斯估计方法,以解决BS根据观测到的网络传输模式估计活动节点数量的情况。结果表明,所提出的方案优于20%的方案,其中节点仅基于本地状态信息进行操作,并且即使考虑到能量存储动态时也表现良好。
2017-01-13 cs.IT math.IT
Online Time Sharing Policy in Energy Harvesting Cognitive Radio Network with Channel Uncertainty
本文研究了一种时隙模式下的能量收集认知无线电网络。次级发射器以半双工方式从环境源收集能量,并将其存储在有限容量的可充电电池中。它将每个时隙分为两个阶段:收获阶段和传输阶段。我们在二级用户的能量可用性建模为一阶平稳马尔可夫过程。通过联合优化两个阶段的分时分配和次用户的发射功率,提出了一种鲁棒的在线传输策略,使次用户的平均吞吐量在给定的截止时间内达到最大,并与离线策略和近视策略进行了比较.
2017-09-01 cs.IT math.IT
Age-of-Information with Information Source Diversity in an Energy Harvesting System
信息时代(AoI)是物联网(IoT)系统的关键性能指标之一。及时的状态更新对于许多物联网应用至关重要;然而,它们受到与可用能量和底层信息源的不可靠性相关的严格限制。因此,必须仔细规划状态更新的调度以节省能量,但同时,可能发生的是,当需要状态更新时,没有可靠的最新信息内容要刷新。作为克服这些不可预测性的解决方案,可以采用跟踪相同感兴趣信号但具有不同能量成本和可靠性的多个源,我们称之为信息源多样性。我们考虑一个能量收集监测节点配备了一个有限大小的电池和收集状态更新从多个异构信息源。我们调查的政策,最大限度地减少平均AOI,并评估信息源多样性对系统性能的作用。为此,我们将问题表述为马尔可夫决策过程(MDP)。最优策略表示基于监控节点处的当前能量水平和AoI来调度动作,诸如来自源之一的更新或保持空闲。我们分析了不同的成本/AoI分布组合的最优解决方案的结构,并比较了性能的最优策略与积极的战略,只要有可能传输。
2021-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
ARQ with Adaptive Feedback for Energy Harvesting Receivers
自动重传请求(ARQ)技术被广泛应用于现代通信系统中以提高传输的可靠性。在为具有能量不受限接收机的系统开发的传统ARQ协议中,当解码成功/失败时反馈确认/否定确认(ACK/NACK)消息。这种非自适应反馈消耗大量的能量,因此将限制具有能量收集(EH)接收器的系统的性能。为了克服这一限制,并更有效地利用收获的能量,我们提出了一种新的ARQ协议的EH接收器,其中ACK反馈可以适应接收器的EH状态的基础上。两个传统的ARQ协议也被认为是。通过采用分组丢弃概率(PDP)作为性能指标,我们制定了吞吐量约束PDP最小化问题的通信链路与非EH发送器和EH接收器。针对不同的ARQ协议,提出了最优的接收策略,包括采样、解码和反馈策略。仿真结果表明,该ARQ协议不仅优于传统的ARQ在PDP方面,但也可以实现更高的吞吐量。
2016-02-15 cs.IT math.IT
On the Beneficial Roles of Fading and Transmit Diversity in Wireless Power Transfer with Nonlinear Energy Harvesting
我们研究了无线功率传输(WPT)中信道衰落的影响,并表明衰落增强了非线性RF能量采集器的RF-DC转换效率。然后,我们开发了一种新的形式的信号设计WPT,表示为发射分集,它依赖于多个哑天线在发射机诱导无线信道的快速波动。由于能量收集器的非线性,这些波动提高了RF到DC转换效率。与(能量)波束成形相比,发射分集不依赖于发射机处的信道状态信息(CSIT),并且不增加能量收集器输入处的平均功率,但它仍然增强了整体端到端功率传输效率。发射分集还与最近开发的(能量)波形和调制相结合,以提供进一步的增强。该方案的有效性进行了分析,使用基于物理和曲线拟合的能量采集器的非线性模型,并证明使用电路仿真,原型设计和实验。用两个发射天线的测量揭示了在单个发射天线设置上所收获的DC功率的50%的增益。这项工作(再次)突出了收获器非线性所发挥的关键作用,并表明即使在没有CSIT的情况下,多个发射天线也可以对WPT有益。
2018-09-11 cs.IT eess.SP math.IT
Information Capacity of an Energy Harvesting Sensor Node
能量收集传感器节点由于其能够提高网络寿命而越来越受欢迎,并且正在成为支持“绿色通信”的首选。在本文中,我们专注于可靠地通过AWGN信道使用这样的能量收集传感器节点进行通信。这项工作的一个重要部分涉及通过各种实际架构进行的能量收集的适当建模。我们的主要结果是通信系统的香农容量的表征。关键的技术挑战涉及到处理的动态(和随机)性质的(二次)成本的输入渠道。作为一个推论,我们发现之间的能力实现能源管理政策和假设的理论吞吐量最优政策的密切联系。
2012-12-13 cs.IT math.IT
Finite-horizon Online Transmission Rate and Power Adaptation on a Communication Link with Markovian Energy Harvesting
Middle East Technical University(中东理工大学)
本文提出了一种低复杂度的在线调度策略,通过计算预期阈值来选择速率和功率水平,以在有限时间范围内最大化吞吐量,并在给定延迟下实现更高的吞吐量。
2013-05-20 cs.IT cs.SY eess.SY