Throughput maximization of an IRS-assisted wireless powered network with interference: A deep unsupervised learning approach
我们考虑一个智能反射面(IRS)辅助的无线供电通信网络(WPCN),其中多天线功率信标(PB)发送一个专用的能量信号的无线电源。源首先收集能量,然后利用该收集的能量,将信息信号发送到也可能存在外部干扰的目的地。对于所考虑的系统模型,我们制定了一个分析问题,其目标是通过联合优化能量收集(EH)时间和IRS相移矩阵,以最大限度地提高吞吐量。优化问题是高维非凸的,因此可以通过调用任何最先进的算法,如遗传算法(GA)获得一个良好的质量解决方案。众所周知,遗传算法的性能一般是显着的,但它带来了高的计算复杂度。为此,我们提出了一种基于深度无监督学习(DUL)的方法,在这种方法中,神经网络(NN)可以非常有效地训练,因为不需要标记数据集的耗时任务。数值例子表明,我们提出的方法实现了更好的性能与复杂度的权衡,因为与GA相比,它不仅速度快了好几倍,而且还提供了几乎相同甚至更高的吞吐量。
2021-11-23 eess.SP
Joint Data Routing and Power Scheduling for Wireless Powered Communication Networks
在无线供电通信网络(WPCN)中,能量接入点通过射频波传输来供应网络节点的能量需求,并且节点将接收到的能量存储在它们的电池中以用于它们将来的数据传输。在本文中,我们提出了一个在线的随机策略,共同控制能量传输从EAP的节点和节点之间的数据传输。为此,我们首先引入了一种新的扰动李雅普诺夫函数,以解决其电池所施加的节点的能量消耗的限制。然后,利用李雅普诺夫优化方法,我们提出了一个政策,这是自适应的网络中的任何任意信道统计。最后,我们提供了理论分析所提出的政策的性能,并表明,它稳定了网络,根据这种政策的网络的平均功耗是在稳定网络所需的最低功率水平的有界差距。
2018-11-01 eess.SP
3-D Position Optimization of Solar-Powered Hovering UAV Relay in Optical Wireless Backhaul
针对太阳能悬停无人机中继连接传感器场与OGS的光无线回程场景,研究三维位置优化,揭示大气条件对最优位置和端到端容量的关键影响。
2024-01-29 eess.SP
Uplink Time Scheduling with Power Level Modulation in Wireless Powered Communication Networks
在本文中,我们提出了无线供电通信网络(WPCN)的下行链路信号设计和最佳上行链路调度。现有的工作关注静态信道中的资源分配,因为用户仅配备能量接收器并且用户不能更新变化的上行链路配置。对于上行链路调度,我们提出了一个下行链路信号的设计方案,称为功率电平调制,它传达上行链路调度信息给用户。首先,我们设计了一个使用功率电平调制的下行能量信号。混合接入点(H-AP)根据信道条件在下行链路能量信号的每个子时隙中分配不同的功率电平,并且用户基于其接收信号的功率电平来优化其用于信号传输的上行链路子时隙。此外,我们制定的总和吞吐量最大化问题,该方案通过确定上下行链路的时间分配,使用凸优化问题。数值结果表明,该方案的吞吐量优于传统的计划。
2018-10-05 eess.SP
Stochastic Geometry Analysis and Design of Wireless Powered MTC Networks
机器类型通信(MTC)是下一代移动网络发展的关键。考虑到MTC设备通常是电池受限的,无线功率传输(WPT)和能量收集(EH)已经成为延长设备寿命的可行选项,从而导致无线供电网络。从这个意义上说,我们考虑一个设置,其中传感器组由基站(BS)服务,这是负责WPT。此外,EH还用于从其他传感器发送的无线信号中收集能量。为了表征从这两个程序中获得的能量,我们将传感器的零星活动建模为伯努利随机变量,并将它们的位置与排斥性Matérn簇过程相结合。这样,在能量统计的分析中引入了传感器的随机活动和空间分布。该分析可用于系统设计方面,例如能量分配方案或空闲-活动周期的优化等。作为一个例子,使用发达的分析,我们包括一个WPT计划的设计下的比例公平的政策。
2020-04-27 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Sensing Surface enables Wireless Powered Communication Networks: Interference Suppression and Massive Wireless Energy Transfer
本文提出感知辅助无线供电通信网络,利用RISS感知信息设计上行干扰抑制和下行大规模能量传输方案,使上行容量提升20%,并显著优化最差能量性能与等待成本。
2025-03-11 eess.SP
Achieved Throughput of Hovering UAV-Based Optical Wireless Communications
近年来,自由空间光(FSO)通信系统由于相对于传统的RF通信系统具有多个优点而在无人机(UAV)之间的通信中获得了广泛的应用。为了研究基于无人机的自由空间光通信系统在可达数据速率方面的性能,我们推导了无人机到无人机传输的平均可达速率的精确闭式表达式。我们的研究结果可以用来调查不同的FSO系统参数和基于无人机的光无线通信实现的平均数据速率之间的相互作用。
2021-04-16 eess.SP
Intelligently Wireless Batteryless RF-Powered Reconfigurable Surface
提出用超低成本商用RFID标签构成由SDR阅读器无线供能与控制的可重构表面,给出多项式复杂度最优配置,并通过原型实验验证性能及信道估计影响。
2021-05-30 eess.SP
Wirelessly Powered Cell-free IoT: Analysis and Optimization
提出了一种基于无蜂窝大规模多输入多输出技术的无线供电物联网系统。在这样的系统中,在下行链路阶段,传感器收集由分布式接入点(AP)发射的射频(RF)能量。在上行链路阶段,传感器使用收集的能量将数据传输到AP。并置的大规模多输入多输出和小小区IoT可以被视为无小区IoT的特殊情况。我们推导出所收集的能量的量的紧密封闭形式的下限,以及SINR的封闭形式的表达,分别作为功率传输和数据传输的度量。为了提高能量效率,我们联合优化的上行链路和下行链路的功率控制系数,以最大限度地减少总的发送能量消耗,同时满足目标SINR。扩展的仿真结果表明,无小区物联网在上行链路的每用户吞吐量和下行链路的能量收集量方面都优于并置的大规模多输入多输出和小小区物联网。此外,显着的增益,可以实现所提出的联合功率控制方面的每用户吞吐量和能耗。
2020-01-06 eess.SP
A Bandit Approach for Mode Selection in Ambient Backscatter-Assisted Wireless-Powered Relaying
反向散射辅助无线供电通信将超低功率反向散射发射机与能量收集设备相结合。本文研究了混合中继的传输模式选择问题,该中继通过在有源无线供电传输和无源环境反向散射之间切换来转发数据。它首先提出了一个混合中继系统模型,并推导出其端到端的成功概率在理论上最优,但实际上是不现实的,条件下。传输模式的选择,然后制定为一个随机的双臂强盗问题在变化的环境中的奖励分布是非平稳的。所提出的模型选择方案并不假设可以访问任何信道状态或网络条件,而仅仅依赖于从过去的传输记录中学习。数值分析进行验证所提出的基于带宽的模式选择方法。
2020-05-13 cs.NI eess.SP
Economics of Semantic Communication System in Wireless Powered Internet of Things
语义通信系统使得无线设备能够有效地与数据的语义含义进行通信。采用语义通信系统的无线供电物联网(IoT)依赖于收集的能量来传输语义信息。然而,语义通信系统中的能量约束问题还没有得到很好的研究。在本文中,我们提出了一个基于语义的能源价值,并采取经济的方法来解决能源分配问题的激励机制设计。在我们的模型中,物联网设备(投标人)通过使用基于深度学习的最优拍卖来对能源和电力发送器(拍卖人)进行投标,从而决定获胜者和付款。结果表明,在满足个人理性(IR)和激励兼容性(IC)的情况下,无线电力发射器的收入最大化。
2021-10-04 cs.SI eess.SP
Computation Rate Maximization in Wireless Powered MEC with Spread Spectrum Multiple Access
移动边缘计算(MEC)和无线电力传输(WPT)技术的集成最近已经成为延长电池寿命和提高无线设备计算能力的有效解决方案。本文研究了多用户无线供电MEC系统中的资源分配问题,其中用户通过直接序列码分多址(DS-CDMA)共享无线信道。特别是,我们感兴趣的是联合优化的任务卸载决策和资源分配,最大限度地提高加权和计算速度的所有用户在网络中。该优化问题是一个混合整数非线性规划问题。对于一个给定的卸载用户集,我们实现了一个有效的分数规划(FP)的方法来减轻多用户干扰的上行链路任务卸载。在此基础上,我们提出了一种随机局部搜索算法来优化卸载决策。仿真结果表明,与其他典型的基准方法相比,该方法能有效提高扩频多址无线供电MEC的计算性能。
2020-02-24 cs.NI eess.SP
Backscatter-assisted Relaying in Wireless Powered Communications Network
研究了一种新的两用户无线供电通信网络(WPCN)中的协作方法,其中一个混合接入点(HAP)向两个分布式无线设备(WD)广播无线能量,而WD使用收集的能量向HAP发送各自独立的信息。为了解决WPCN中由远近效应引起的用户不公平问题,我们允许具有较强WD到HAP信道的WD使用其收集的部分能量来帮助将其他较弱用户的信息中继到HAP。特别是,我们利用在无线能量传输阶段的反向散射通信的使用,使帮助中继用户可以收获能量,并同时从较弱的用户接收信息。我们得到最大的共同吞吐量性能,通过联合优化的时间持续时间和功率分配的无线能量和信息传输。我们的仿真结果表明,后向散射辅助的合作方案可以有效地提高吞吐量公平性能的WPCN。
2018-07-14 cs.NI eess.SP
Resolving the Double Near-Far Problem via Wireless Powered Pinching-Antenna Networks
本研究提出无线赋能夹式天线网络(WPPAN),搭配三种降复杂度资源分配方法与凸优化求解,通过近用户天线资源有效缓解无线赋能网络的双远近问题,同时提升下行能量收集与上行数据传输性能。
2025-05-18 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal On-Off Transmission Schemes 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,多个用户与无线电频率能量收集能力进行通信的能量广播混合接入点。我们调查的最小长度调度和总和吞吐量最大化问题,考虑开关传输方案,用户要么在一个恒定的功率发送或保持沉默。针对最小长度调度问题,提出了一种多项式时间最优调度算法。对于总吞吐量最大化,我们首先推导出最优调度的特性,然后为了避免难以处理的复杂性,我们提出了一个多项式时间的启发式算法,通过数值分析表明,该算法执行近最优。
2020-02-10 cs.SY eess.SP eess.SY
Introducing flexible perovskites to the IoT world using photovoltaic-powered wireless tags
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
通过使用低成本、远程、免维护的无线传感器,数十亿日常物品可以成为物联网(IoT)的一部分。射频识别(RFID)是一种低成本的无线技术,可以实现这一愿景,但它受到短通信距离和缺乏足够的能量来为辅助电子设备和传感器供电的限制。在这里,我们探索使用柔性钙钛矿光伏电池为半无源RFID标签提供外部电源,以增加微控制器和数字传感器等外部电子产品的范围和能量可用性。钙钛矿是一种有趣的材料,有可能开发高性能,低成本,光学可调(吸收不同的光谱)和灵活的光能收集器。我们在塑料基板上的原型钙钛矿光伏电池在标准测试条件下的最大功率效率为13%,电压为0.88 V。我们构建了由这些柔性光伏电池供电的RFID传感器原型,以展示真实世界的应用。我们对原型的评估表明:i)柔性PV电池耐用至5 mm的弯曲半径,相对效率仅下降20%; ii)RFID通信范围增加5倍,并满足能量需求(10-350微瓦)以实现自供电无线传感器; iii)钙钛矿供电的无线传感器实现许多无电池感测应用(例如,易腐货物监控、仓库自动化)
2022-07-01 cs.RO eess.SP
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
RIS-aided Wireless-Powered Backscatter Communications for Sustainable Internet of Underground Things
本研究提出将可重构智能表面与无线供能反向散射地下传感器网络集成,以克服地下信道损伤,并通过农业案例证明其在总吞吐量上优于三个基准,为可持续地下物联网提供新方案。
2024-12-18 cs.NI eess.SP
Collaborative Computation Offloading in Wireless Powered Mobile-Edge Computing Systems
本文研究了一种新的无线供电移动边缘计算系统中的用户协作模型,其中两个无线用户收集由一个能量节点传输的无线功率,并且可以将他们的部分计算任务卸载到边缘服务器(ES)进行远程执行。特别是,我们认为一个用户到ES之间的直接通信链路被阻塞,使得另一个用户充当中继来将其卸载数据转发到服务器。同时,而不是转发所有接收到的任务数据,我们还允许帮助用户本地计算部分接收到的任务,以减少潜在的高能量和时间成本的任务卸载到ES。我们的目标是通过联合优化每个设备(用户和ES)计算的任务数据量,系统时间分配,用户的发射功率和CPU频率,最大限度地提高在给定的时间范围内可以处理的数据量。我们提出了一种有效的方法来找到最优解,并表明,所提出的用户合作可以有效地提高系统的计算性能相比,其他代表性的基准方法在不同的情况下。
2019-09-04 cs.NI eess.SP
Optimized Joint Beamforming for Wireless Powered Over-the-Air Computation
研究无线供电AirComp系统,通过联合优化HAP能量波束成形、接收波束成形与WDs发射功率以最小化计算MSE,提出基于交替优化的算法,显著降低了计算均方误差。
2023-05-17 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Wireless-Powered Communications: When to Activate Wireless Power Transfer?
无线供电通信网络(WPCN)是为物联网(IoT)应用中的能量受限的大规模设备(例如自动驾驶车辆中的车载无线传感器)供电的关键技术。传统的WPCN仅依赖于专用下行链路无线功率传输(WPT),由于无线信号传播中的显著能量损失,这实际上是低效的。同时,环境能量收集是非常有吸引力的,因为设备可以从各种现有能源(例如,太阳能和蜂窝信号)。不幸的是,这些能源的可用性的随机性不能保证稳定的通信服务。基于上述原因,我们考虑了一种广义的WPCN,其中设备不仅可以从专用的多天线发电站(PS)收集能量,而且还可以利用来自环境能量收集的存储能量。由于专用WPT消耗系统资源,如果存储的能量足够,则可以不需要WPT来最大化加权和速率(WSR)。为了分析这种现象的特征,我们推导出WPT激活的条件,并揭示它是如何受到不同的系统参数。随后,我们进一步推导出最优的资源分配政策的情况下,WPT被激活和停用,分别。特别地,发现当WPT被激活时,PS处的最佳能量波束成形不依赖于设备的存储能量,这被示出为导致新的不公平问题。仿真结果验证了我们的理论研究结果,并证明了所提出的最优资源分配的有效性。
2020-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
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
D2D Communications Underlaying Wireless Powered Communication Networks
在本文中,我们调查的资源分配问题的D2D通信下的无线供电的通信网络,其中多个D2D对收获能量从一个发电站配备有多个天线,然后发送信息信号同时在相同的频谱资源。其目标是通过联合时间调度和功率控制来最大化总吞吐量,同时满足能量因果约束。该方法首先将非凸规划问题转化为一个非线性分式规划问题,并进行了巧妙的重构。然后,利用D.C.(两个凸函数的差)规划,通过迭代地求解一系列凸问题来获得非凸问题的次优解。仿真结果表明,该方案在不同的场景下都能很好地工作,与现有方案相比,可以显著提高系统的吞吐量。
2018-05-29 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
Wireless Powered Mobile Edge Computing: Offloading Or Local Computation?
移动边缘计算(MEC)和无线电力传输是可以帮助实现下一代无线网络的技术,下一代无线网络将部署大量计算和能量有限的设备。在这封信中,我们考虑一个点对点MEC系统,其中设备从接入点(AP)发送的信号中获取能量,为任务的卸载和/或本地计算提供动力。通过考虑能量收集的非线性,我们提供了成功计算的概率和成功计算的位的平均数的解析表达式。我们的研究结果表明,部分卸载和本地计算的混合计划并不总是有效的。具体地,卸载和/或本地计算的决定取决于系统的参数,诸如到AP的距离和需要计算的比特数。
2020-08-17 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
Data Age Aware Scheduling for Wireless Powered Mobile-Edge Computing in Industrial Internet of Things
无线供电的移动边缘计算已被设想为一种有前途的范例,以增强工业物联网中低功耗无线设备的计算能力。在这种情况下,由于随机业务到达,时间耦合的上行链路/下行链路决策和不完整的系统状态知识,一个有效的资源调度方法是至关重要的,但具有挑战性的设计。为了应对这些挑战,本文提出了一种在线优化算法,以最大限度地提高长期系统效用平衡吞吐量和公平性,受数据年龄和稳定性约束。设计了一组虚拟队列,将时间相关的数据年龄约束难以求解的调度任务转化为随机优化问题。利用李雅普诺夫和凸优化技术,该方法可以在没有任何先验统计知识的情况下实现渐近近优的在线决策,并在存在部分和过时的网络状态信息的情况下保持渐近最优性。数值仿真验证了理论分析的正确性,并证明了该方法的有效性。
2020-04-27 cs.SY eess.SP eess.SY
On Performance of FAS-aided Wireless Powered NOMA Communication Systems
本文研究FAS辅助的无线供电NOMA系统,推导了瑞利衰落下的中断概率解析表达式及高信噪比渐近结果,证明仅激活一个FAS端口即可显著优于传统天线系统。
2024-08-08 cs.IT eess.SP math.IT
Computation Rate Maximization in UAV-Enabled Wireless Powered Mobile-Edge Computing Systems
移动边缘计算(MEC)和无线功率传输(WPT)是两种很有前途的技术,可以增强物联网中无处不在的低功率无线设备的计算能力并延长其操作时间。然而,计算性能和收获的能量显着影响严重的传播损耗。为了解决这一问题,本文研究了一种基于无人机的MEC无线供电系统。研究了在部分计算卸载和二进制计算卸载两种模式下,基于能量收集因果约束和无人机速度约束的无人机MEC无线供电系统的计算速率最大化问题.这些问题是非凸的,解决起来很有挑战性。分别提出了两阶段算法和三阶段交替算法求解公式化问题。导出了最佳中央处理器频率、用户卸载时间和用户发射功率的封闭形式表达式。针对二进制计算卸载模式,提出了用户选择本地计算还是卸载计算任务的最优选择方案。仿真结果表明,我们提出的资源分配方案优于其他基准计划。结果还表明,所提出的方案收敛速度快,具有较低的计算复杂度。
2018-07-17 cs.CE cs.IT cs.NI
Throughput and Fairness Trade-off Balancing for UAV-Enabled Wireless Communication Systems
鉴于6G网络无处不在的连接性以及无人机(UAV)固有的移动性和成本效益,UAV在6G无线网络中发挥着关键作用。尽管现有研究在提高无人机通信系统的吞吐量方面取得了进展,但在解决用户公平性和服务质量(QoS)提供方面的问题方面仍然存在显着差距,并且缺乏有效的方案来描述系统吞吐量和用户公平性之间的权衡。为了解决上述问题,本文提出了一种新的公平性控制方案的无人机使能无线通信系统的基础上,一个新的加权函数。首先,我们提出了一种新的加权函数的基础上考虑公平性的吞吐量合并模型。其次,我们制定的优化问题,以最大限度地提高所有用户的吞吐量的加权和。最后,通过仿真实验验证了该方案在公平性和QoS保障方面的巨大潜力。
2024-06-07 cs.IT eess.SP math.IT
Minimum Length Scheduling for Full Duplex Time-Critical Wireless Powered Communication Networks
射频(RF)能量收集是实现时间关键型无线供电通信网络的永久寿命的关键,这是由于对能量传输的完全控制、远场区域、小且低成本的电路。在本文中,我们提出了一种新的最小长度调度问题,以确定最佳的功率控制,时间分配和传输时间表的数据,能量因果关系和最大发射功率约束在全双工无线供电通信网络。我们首先制定的问题作为一个混合整数非线性规划问题,并推测该问题是NP-难的。作为一种解决策略,我们证明了功率控制和时间分配,调度问题可以单独解决的最优解。对于功率控制和时间分配问题,我们利用Karush-Kuhn-Tucker条件得到了最优解。对于调度,我们引入了一个罚函数,允许重新制定为一个总和惩罚最小化问题。基于惩罚函数的特点推导出最优性条件,提出了两种多项式时间启发式算法和一种采用智能剪枝技术的降低复杂度的精确算法.通过大量的模拟,我们说明了所提出的启发式计划优于先前提出的计划,为预定的用户传输顺序,并实现接近最优的解决方案。
2020-06-21 cs.IT eess.SP math.IT
Optimization of Rate Fairness in Multi-Pair Wireless-Powered Relaying Systems
这封信考虑了多对解码和转发中继网络,其中在能量受限中继处采用功率分配(PS)协议以提供同时的无线信息和能量收集(EH)。为了实现更高的效率的EH,我们提出了一种新的基于PS的EH架构在继电器通过纳入交流(AC)计算逻辑,这是用来直接使用无线收集的AC能量的计算块。在非线性EH电路下,我们的目标是在功率约束下最大化用户对之间的端到端速率的公平性,从而导致一个非凸问题。我们提出了一个迭代算法,以实现一个次优和有效的解决方案,这个具有挑战性的问题,利用内部近似框架。数值结果表明,该算法优于传统的直流计算和其他基线方案。
2020-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
Reliable Wireless Indoor Localization via Cross-Validated Prediction-Powered Calibration
School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院电子工程学院);King’s Communications, Learning & Information Processing (KCLIP) Lab, Centre for Intelligent Information Processing Systems (CIIPS), Department of Engineering, King’s College London(伦敦国王学院信息与通信实验室,智能信息处理系统中心,工程系);Institute for Intelligent Networked Systems, Northeastern University London(伦敦东北大学智能网络系统研究所)
本文提出一种利用有限校准数据同时优化预测器和估计合成标签偏差的方法,通过交叉验证预测驱动校准提高无线室内定位的可靠性。
2026-05-20 cs.LG eess.SP stat.ML
Designing Wireless Powered Networks assisted by Intelligent Reflecting Surfaces with Mechanical Tilt
在本文中,我们提出了一个公平意识的速率最大化方案的无线供电通信网络(WPCN)的智能反射表面(IRS)的协助下。该方案结合了基于时分多址(TDMA)和(机械)角位移的IRS的用户调度。每个能量收集用户(EHU)具有用于能量收集和信息传输的具有优化持续时间的专用时隙,而IRS的相位矩阵被调整以将其波束聚焦到特定EHU。该方案利用IRS信道路径损耗对IRS和节点视线之间的角度的基本依赖性,这在文献中经常被忽视。此外,网络设计可以针对大量IRS单位单元进行优化,这不是计算密集型最先进方案的情况。事实上,只有当IRS单元小区的数量至少为几千时,EHU才能在距基站(BS)几十米的实际距离处实现显著的速率。
2021-08-25 cs.IT eess.SP math.IT
Freshness-aware Resource Allocation for Non-orthogonal Wireless-powered IoT Networks
本文针对无线供能物联网网络的信息新鲜度保障问题,通过构建EWSAoI最小化问题并转化为MDP,设计了基于瞬时AoI和剩余电量的最优传输调度与功率分配策略,验证了其有效性及决策边界切换特性。
2024-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Selection in Wireless Powered Networks with Non-Linear Energy Harvesting
所谓的物联网的快速增长预计将大大扩展和支持资源有限设备的部署。因此,智能调度协议和技术,如无线电力传输,对于这些大规模低功耗网络的有效实施非常重要。本文研究了无线供电通信网络的性能,其中多个无电池设备从专用发射机收集射频,以便与公共信息接收器(IR)进行通信。我们研究了几种新的选择方案,对应于不同的信道状态信息的要求和实现复杂度。具体地,每个方案基于以下各项来调度第$k$最佳设备:a)端到端(e2 e)信噪比(SNR),b)在设备处收获的能量,c)到IR的上行链路传输,以及d)常规/传统最大-最小选择策略。我们考虑了一个非线性的能量收集(EH)模型,并推导出解析表达式的中断概率的每一个选择方案,使用高阶统计量的工具。我们的研究结果表明,由于所考虑的EH模型的饱和效应,所有提出的方案的性能收敛到一个错误地板。此外,被认为是一个渐进的情况下,在设备的数量,并通过应用极值理论,系统的性能进行评估。我们得到了一个完整的分析框架,提供了有用的见解,这种网络的设计和实现。
2021-05-05 cs.IT eess.SP math.IT