有限储能能量收集无线系统的闭式时延最优功率控制

本文研究了具有有限储能装置的能量收集无线系统的时延最优功率控制问题。该无线系统完全由可再生能源供电，具有突发数据到达特征，并由数据队列和能量队列刻画。我们考虑时延最优功率控制问题，并将其建模为无限时域平均代价马尔可夫决策过程 (MDP)。为应对维数灾难，我们引入虚拟连续时间系统，并推导了离散时间 MDP 在不同运行状态下的闭式近似优先级函数。基于该近似，我们获得了一种在线功率控制方案，该方案能自适应信道状态信息以及数据和能量队列状态信息。推导出的功率控制解具有多级注水结构，其中注水电平由数据队列长度和能量队列长度共同决定。仿真结果表明，与多种基准方案相比，所提方案具有显著的性能增益。