物联网中多用户全双工无线供能通信的波束成形与资源分配
信息论
2020-04-16 v1 math.IT
摘要
对于物联网（IoT）网络中的自维持无线通信系统，可在每个用户节点实施能量收集（EH）作为恒定可再生电源。因此，本文研究利用无线供能通信网络（WPCN）协议来促进接入点（AP）与多个移动用户（MU）间通信。AP 具有多根天线并以全双工（FD）模式工作。而 MU 具有单根天线并以半双工（HD）模式工作。每个与 FD-AP 通信的 MU 根据上行（UL）或下行（DL）通信的时间分配与信道接入被分到两组之一。对信道分配、时间资源与功率资源进行优化以最大化 UL 加权求和速率。该求和速率优化问题为非凸。因此，研究了一种迭代算法来优化所提 FD-WPCN 系统的 UL 加权求和速率。接着，将所提 FD-WPCN 算法改造用于 AP 与多 MU 间启用的 HD-WPCN 通信。进行了大量仿真以验证所提 FD-WPCN 算法，并将其性能与 HD-WPCN 对应方案比较。仿真结果表明，在低 AP 发射信噪比（SNR）区域 FD-WPCN 优于 HD-WPCN。在高 AP 发射 SNR 下则因 FD-AP 处残余自干扰增大而出现相反行为。
引用
@article{arxiv.2004.06836,
title = {Beamforming and Resource Allocation for Multi-User Full-Duplex Wireless Powered Communications in IoT Networks},
author = {Derek Kwaku Pobi Asiedu and Sumaila Mahama and Changick Song and Dongwan Kim and Kyoung-Jae Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06836},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 13 figures, 4 tables, presented in part at IEEE VTC Spring 2018