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无 CSI 的大规模射频无线能量传输多天线方案研究

信号处理 2020-06-16 v2 网络与互联网体系结构 性能 应用统计

摘要

无线能量传输(WET)正成为大规模物联网(IoT)的一种潜在绿色赋能技术。在此,我们分析了用于为大量单天线 IoT 设备无线供电的免信道状态信息(CSI)多天线策略。这些免 CSI 方案包括 AA-SS(AA-IS),即所有天线发射相同(独立)信号,以及 SA,即每次仅一根天线发射,从而在整个相干块内所有天线均被利用。我们刻画了在相关 Rician 衰落下各方案所提供能量的分布,并发现虽然 AA-IS 和 SA 无法利用多天线来改善平均提供能量,但其离散程度可显著降低。与此同时,AA-SS 提供最大的平均能量,但也带来最大的能量离散,且增益关键取决于天线单元间的平均相移。我们发现,在 AA-SS 下,为使平均能量性能最优,相邻天线必须相差 π\pi 相移。我们的数值结果表明,在 AA-SS 下相关性是有益的,而更大的视距(LOS)和/或天线数在该方案下并非总是有益。相比之下,AA-IS 和 SA 方案均受益于小相关性、大 LOS 和/或大天线数。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.03792,
  title  = {On CSI-free Multi-Antenna Schemes for Massive RF Wireless Energy Transfer},
  author = {Onel L. A. López and Samuel Montejo-Sánchez and Richard D. Souza and Hirley Alves and Constantinos B. Papadias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03792},
  year   = {2020}
}

备注

16 pags, 10 figs, 1 table, submitted to IEEE JSAC 2020