物联网能量收集通信中的联合功率分割与中继选择
信息论
2019-10-09 v3 math.IT
摘要
本文考虑一个能量收集（EH）中继系统，其由源节点、目的节点及多个 EH 解码转发（DF）中继组成，这些中继可从接收的无线信号中收集能量。在 EH DF 中继处采用功率分割比来刻画用于解码中继接收的源信号能量与剩余用于重传解码结果所收集能量之间的权衡。我们提出最优功率分割与中继选择（OPS-RS）框架，并出于比较目的考虑传统的等功率分割与中继选择（EPS-RS）。我们推导了 OPS-RS 与 EPS-RS 方案中断概率的闭式表达式，并通过高信噪比区域的渐近中断分析刻画其分集增益。我们进一步将 OPS-RS 框架扩展至支持能量收集电池（EHB）的协作中继场景，其中 EH 中继配备用于存储所收集能量的电池。我们分别针对 AF 与 DF 中继网络提出基于放大转发（AF）的 EHB-OPS-RS 与基于 DF 的 EHB-OPS-RS 方案。数值结果表明，所提 OPS-RS 在中断概率上始终优于 EPS-RS。此外，基于 AF 与 DF 的 EHB-OPS-RS 方案的中断概率远小于 OPS-RS 与 EPS-RS 方法，展示了在 EH 中继中利用电池的益处。并且，基于 DF 的 EHB-OPS-RS 大幅优于基于 AF 的 EHB-OPS-RS，且随着 EH 中继数量增加，该中断优势愈发显著。
引用
@article{arxiv.1901.03301,
title = {Joint Power Splitting and Relay Selection in Energy-Harvesting Communications for IoT Networks},
author = {Yulong Zou and Jia Zhu and Xiao Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03301},
year = {2019}
}
备注
14 pages