带辅助节点的能量收集发射机与接收机的最优能量管理

我们研究能量收集（EH）发射机和接收机，其中接收机利用从自然和从一个独立的EH节点（称为辅助节点）收集的能量来解码数据。辅助节点通过正交衰落信道将其收集的能量转移给接收机来与接收机协作。我们研究一种离线最优功率管理策略以最大化可靠信息速率。假设所有三个节点收集的能量已知。我们考虑四种不同场景：首先，对于发射机和接收机均有电池的情况，我们展示最优策略是立即将辅助节点收集的能量转移给接收机。接下来，对于无电池接收机和全功率发射机的情况，我们建模一个带最小能量约束的虚拟EH接收机以获得最优策略。然后，我们考虑无电池EH接收机和带电池EH发射机。最后，我们推导出发射机和接收机均无电池时的最优功率管理。我们提出三种迭代算法来计算最优能量管理策略。数值结果被提出以证实采用辅助节点的优势。