块独立同分布能量收集信道的在线功率控制

我们研究了具有随机能量到达和有限电池的能源收集通信节点的在线功率控制问题。我们假设能量到达服从块独立同分布随机模型，其中能量到达在固定时长$T$内是恒定的，但在不同块之间是独立的，且从任意分布中抽取。该模型作为对具有相干时间$T$的随机过程的简单近似。我们提出了一种简单的在线功率控制策略，并证明其与最优吞吐量的性能差距受一个与问题参数无关的常数限制。这也产生了一个近似最优长期平均吞吐量的简单公式，揭示了吞吐量的定性行为及其如何依赖于能量到达过程的相干时间。我们的结果表明，或许与直觉相反，对于固定的平均能量到达率，吞吐量随着能量到达过程相干时间$T$的增加而降低。特别地，逼近信道AWGN容量所需的电池大小随该过程的相干时间线性增加。最后，我们表明我们的结果可以提供同一信道信息论容量的近似。