能量收集约束下无线通信的最优能量分配

我们考虑使用能量收集器替代具有固定能量存储的传统电池，用于点对点无线通信。除了在具有时间选择性衰落的信道中传输的挑战外，能量收集器提供了永久但不可靠的能量源。本文考虑在有限时域内，考虑时变的信道条件和能量源，以最大化吞吐量为目标的能量分配问题。假设可获得关于信道条件和收集能量的两种边信息：因果边信息（过去和当前时隙）或完整边信息（过去、当前和未来时隙）。通过动态规划和凸优化技术，我们得到了最优能量分配的结构性结果。特别地，如果收集的能量可以在电池中无限存储且可获得完整边信息，我们证明了注水能量分配解的最优性，其中所谓的“水位”遵循阶梯函数。