面向物联网的机器到机器通信中基于多址接入与能量采集的节能资源分配
信息论
2017-11-30 v1 math.IT
摘要
本文研究支持机器到机器（M2M）的蜂窝网络在非线性能量采集下的节能资源分配问题，特别关注两种多址接入策略，即非正交多址接入（NOMA）和时分多址接入（TDMA）。我们的目标是通过联合功率控制与时间分配来最小化网络总能耗，同时考虑电路功耗。对于 NOMA 和 TDMA 两种策略，我们均证明每个机器类通信设备（MTCD）以最小吞吐量传输是最优的，且每个 MTCD 的能耗是关于所分配传输时间的凸函数。基于推导出的 MTCD 传输功率最优条件，我们将 NOMA 的原始优化问题转化为一个等价问题，可通过迭代功率控制与时间分配算法次优求解。通过适当的变量变换，我们还将 TDMA 的原始优化问题转化为一个等价的易处理问题，可迭代求解。数值结果验证了理论发现，并表明在 MTCD 低电路功耗区间 NOMA 比 TDMA 消耗更少的总能量，而在 MTCD 高电路功耗区间 TDMA 比 NOMA 实现更好的网络能效。
引用
@article{arxiv.1711.10776,
title = {Energy Efficient Resource Allocation in Machine-to-Machine Communications with Multiple Access and Energy Harvesting for IoT},
author = {Zhaohui Yang and Wei Xu and Yijin Pan and Cunhua Pan and Ming Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.10776},
year = {2017}
}
备注
16pages 11 figs