采用带内阻有限容量电池的能量采集通信
信息论
2017-01-11 v1 math.IT
摘要
现代系统将越来越依赖于从环境中采集的能量。此类系统利用电池来平抑采集能量的随机波动。这些波动导致电池充放电速率高度可变，从而影响通常具有非零内阻的实际电池的效率。本文研究了一种使用具有非零内阻的有限容量电池的能量采集通信系统。我们采用双路径架构，其中采集的能量可直接使用，或存储后再使用。在一帧内，时间和功率可在能量存储与数据传输之间分配。对于单帧，我们推导了在采集能量与传输数据之间速率最优的时间与功率分割比的解析表达式。随后，在假设非因果已知采集功率和衰落信道增益的情况下，通过给出近似解来优化一组帧的时间与功率分割比。当仅已知能量到达和信道增益的统计特性时，我们推导了基于动态规划的策略，并提出了三种次优策略，其性能表现具有竞争力。总之，我们的研究表明电池内阻显著影响能量采集通信系统的设计与性能，必须加以考虑。
引用
@article{arxiv.1701.02444,
title = {Energy Harvesting Communication Using Finite-Capacity Batteries with Internal Resistance},
author = {Rajshekhar Vishweshwar Bhat and Mehul Motani and Teng Joon Lim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02444},
year = {2017}
}
备注
30 single column pages