具有能量收集功能的 LPWAN 物联网系统中基于能量的自适应多址接入
信息论
2017-01-17 v2 math.IT
摘要
本文开发了一个控制框架，用于通过多址接入信道连接到基站 (BS) 的能量收集节点网络。目标是使其传输策略适应网络状态，包括各个节点可用的能量。为了降低控制复杂度，我们提出了一个优化框架，其中能量存储动力学被能量供应时间相关性所诱导的动态平均功率约束所取代，从而实现轻量级且灵活的网络控制。具体而言，基站调整“活跃”节点（即当前处于有利能量收集状态的节点）的数据包传输概率，以便在这些动态平均功率约束下最大化长期平均吞吐量。所得策略表现为数据包传输概率作为能量收集状态和活跃节点数量的函数。我们证明了吞吐量最优的 genie-aided 策略（其中基站非因果地知晓活跃节点数量）的结构。受 genie-aided 策略启发，我们提出了一种贝叶斯估计方法，以解决基站基于观测到的网络传输模式估计活跃节点数量的情形。研究表明，所提出的方案比仅基于局部状态信息运行的方案性能高出 20%，并且即使在考虑能量存储动力学时也能表现良好。
引用
@article{arxiv.1611.04150,
title = {Energy-Based Adaptive Multiple Access in LPWAN IoT Systems with Energy Harvesting},
author = {Nicolo Michelusi and Marco Levorato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04150},
year = {2017}
}
备注
Submitted to IEEE ISIT 2017