具有能量因果约束的全双工无线供能通信网络
信息论
2014-04-03 v1 math.IT
摘要
本文考虑了一种无线通信网络，该网络包含一个全双工混合接入点（HAP）和一组具有能量收集能力的无线用户。HAP 通过两根天线实现全双工功能：一根用于在下行链路向用户广播无线能量，另一根用于在上行链路同时通过时分多址（TDMA）接收来自用户的独立信息。所有用户可以持续从 HAP 收集无线功率直到其传输时隙，即能量因果约束被建模为假设未来收集的能量不能用于当前传输。因此，后续用户的能量收集时间与先前用户的传输时间相耦合。在此设置下，我们研究了所提出的多用户全双工无线供能网络的总和吞吐量最大化（STM）问题和总时间最小化（TTM）问题。STM 问题被证明是一个凸优化问题。随后获得了最优解策略的闭式表达式，该表达式可在线性复杂度下计算。研究还表明，总和吞吐量随用户数量的增加而不减。对于 TTM 问题，通过利用耦合约束的性质，我们提出了一种两步算法以获得最优解。接着，针对每个问题提出了两种次优解并进行了研究。最后，通过仿真研究了用户调度对 STM 和 TTM 的影响。研究还表明，STM 和 TTM 应采用不同的用户调度策略。
引用
@article{arxiv.1404.0471,
title = {Full-Duplex Wireless-Powered Communication Network with Energy Causality},
author = {Xin Kang and Chin Keong Ho and Sumei Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.0471},
year = {2014}
}
备注
Energy Harvesting, Wireless Power Transfer, Full-Duplex, Optimal Resource Allocation, Optimization