RF 供能 D2D 通信中用于吞吐量最大化的能量感知模式选择

RF 供能网络中的双近远问题可通过选择合适的设备到设备（D2D）通信模式并实施节能信息传输（IT）来缓解。本工作中，我们提出了一种新颖的 RF 能量收集架构，其中每个收发用户对被分配一个互不相交的信道用于其通信，该通信完全由来自混合接入点（HAP）的下行能量传输（ET）供能。考虑到每对用户可选择 D2D 或蜂窝通信模式，我们提出了一种由 HAP 控制的优化传输协议，其包含能量收集感知的联合最优模式选择（MS）与用于 ET 和 IT 的时间分配（TA），以最大化总和吞吐量。通过借助给定 ET 的 TA 下的最优 MS 策略高效解决组合问题，推导出了联合全局最优解。还推导出了 D2D 与蜂窝模式下最优 TA 的闭式表达式，以获得进一步的分析见解。数值结果表明，联合最优 MS 和 TA 在可实现的 RF 供能总和吞吐量方面显著优于基准方案，且紧随其后的是针对 D2D 用户的最优 TA 方案。事实上，约 $2/3$ 的总用户更倾向于采用 D2D 模式以实现高效的 RF 供能 IT。