基于 SWIPT 的混合单播-多播物联网传感器网络中任播传输与调制的动态联合调度

采用时间或功率分割模式的分离式接收机架构被广泛用于同步无线信息与能量传输（SWIPT），其一大缺陷在于：信息解码（ID）组件中需安装高能耗的本地振荡器与混频器，以将射频（RF）信号下变频至基带信号，导致高能量消耗。作为应对该挑战的方案，集成接收机（IR）架构已被提出，进而开发了多种兼容 IR 架构的 SWIPT 调制方案。然而，据我们所知，尚无研究在考虑 IR 架构的同时，针对基于 SWIPT 的物联网传感器网络中的调制调度展开探讨。相应地，本文通过研究时隙化基于 SWIPT 的物联网传感器网络系统中单播/多播、物联网传感器与调制（UMSM）的联合调度问题，填补该研究空白。为此，我们利用数学建模与优化技术（如拉格朗日对偶与随机优化理论），开发了一种 UMSM 调度算法，在保障多播与单播最小平均吞吐量以及物联网传感器最小平均采集能量的同时，最大化平均单播服务吞吐量与物联网传感器采集能量的加权和。最后，我们通过大量仿真证明，我们的 UMSM 调度算法在保障各项指定约束良好满足的同时，实现了优越的能量采集（EH）与吞吐量性能。