毫米波能量收集
信息论
2017-03-14 v3 math.IT
摘要
毫米波（mmWave）频段是 5G 蜂窝网络的主要候选频段，对于无线能量收集似乎具有吸引力。这是因为它将配备大型天线阵列以及极其密集的基站（BS）部署。然而，由于传播特性的差异，例如对建筑物遮挡的极端敏感性，毫米波用于能量收集的可行性尚不明确。本文考虑了一个场景，其中低功耗设备从毫米波信号中提取能量和/或信息。利用随机几何，推导了典型无线供电设备的能量覆盖概率、平均收集功率以及整体（能量与信息）覆盖概率的解析表达式，这些表达式以基站密度、天线几何参数和信道参数为变量。数值结果揭示了若干网络和设备层面的设计见解。在基站侧，优化波束宽度等天线几何参数可以最大化给定用户群体的网络范围能量覆盖。在设备层面，通过最优地分割接收信号用于能量和信息提取，以及部署多天线阵列，可以显著提高性能。对于后者，提出了一种用于同时进行能量和信息传输的高效低功耗多天线毫米波接收机架构。总体而言，仿真结果表明，毫米波能量收集通常优于低频解决方案。
引用
@article{arxiv.1509.01653,
title = {Millimeter Wave Energy Harvesting},
author = {Talha Ahmed Khan and Ahmed Alkhateeb and Robert W. Heath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.01653},
year = {2017}
}
备注
30 pages, published in IEEE Transactions on Wireless Communications