衰落信道上能量收集辅助绿色通信的跨层视角
信息论
2013-12-02 v6 math.IT
摘要
我们考虑了能量收集绿色网络中物理层的功率分配和上层应用层的缓冲延迟。可靠传输所需的总功率包括发射功率和电路功率。收集到的功率（存储在电池中）和电网功率构成了功率资源。上层产生的数据的不确定性、收集能量的间歇性以及衰落信道的变化被考虑在内，并描述为独立的 Markov 过程。在每次传输中，发射机决定传输速率以及从电池分配的功率，其余所需功率将由电网提供。目标是在平均电网功率约束下，寻找传输速率和电池功率的分配序列，以最小化长期平均缓冲延迟。为此 formulated 了一个随机优化问题，以寻找这样的传输速率和电池功率序列。此外，该优化问题被重构为一个约束 MDP 问题，其策略是一个二维向量，元素为传输速率和电池的功率分配。我们证明了约束 MDP 的最优策略可以通过求解无约束 MDP 获得。随后，我们专注于无约束平均成本 MDP 的分析。推导了平均最优策略的结构性质。此外，我们讨论了二维策略元素之间的关系。接下来，基于理论分析，针对有限状态空间场景提出了寻找约束最优策略的算法。另外，针对一般状态空间给出了低复杂度的启发式策略。最后，在这些策略下进行了仿真以证明其有效性。
引用
@article{arxiv.1211.5425,
title = {A Cross-layer Perspective on Energy Harvesting Aided Green Communications over Fading Channels},
author = {Tian Zhang and Wei Chen and Zhu Han and Zhigang Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.5425},
year = {2013}
}