全双工无线供能通信网络中的最优资源分配

本文研究了无线供能通信网络（WPCN）中的最优资源分配问题，其中一个工作在全双工（FD）模式的混合接入点（H-AP）在下行链路（DL）广播无线能量给一组分布式用户，同时在上行链路（UL）通过时分多址（TDMA）接收来自用户的独立信息。我们设计了一种高效的协议，以支持所提出的 FD-WPCN 中 DL 的同步无线能量传输（WET）和 UL 的无线信息传输（WIT）。我们联合优化了 H-AP 用于 DL WET 的时间分配和不同用户用于 UL WIT 的时间分配，以及 H-AP 随时间的发射功率分配，以最大化用户利用收集能量进行 UL 信息传输的加权和速率。我们考虑了 H-AP 处具有完美和不完美自干扰消除（SIC）的两种情况，分别获得了最优和次优的时间与功率分配方案。此外，我们将半双工（HD）WPCN 作为基准方案，并推导了其最优资源分配解。仿真结果表明，当可以实现有效的 SIC 且在 H-AP 处应用更严格的峰值功率约束时，FD-WPCN 的性能优于 HD-WPCN。