基于能量收集 Relay 节点的时间切换双向中继的中断分析与优化
信息论
2014-12-30 v1 math.IT
摘要
能量收集（EH）和网络编码（NC）已成为未来无线网络的两大前景广阔的技术。本文将它们结合在一个系统中，并提出了一种用于双向中继系统的基于时间切换的网络编码中继（TSNCR）协议。在该系统中，受能量限制的中继节点从两个源节点发射的射频（RF）信号中收集能量，然后利用收集到的能量协助两个源节点之间的双向中继信息交换。为了评估系统性能，我们推导了所提 TSNCR 协议的中断概率显式表达式。为了探索系统性能极限，我们构建了一个优化问题以最小化系统中断概率。由于该问题是非凸的且无法直接求解，我们设计了一种基于遗传算法（GA）的优化算法。数值结果验证了我们的理论分析，并表明在这样的 EH 双向中继系统中，若应用 NC，系统中断概率可大幅降低。此外，结果显示中继位置对 TSNCR 的系统性能影响显著，当中继位于两个源节点中间时，中断性能相对较差。这是在 EH 双向中继系统中首次观察到此类现象。
引用
@article{arxiv.1412.7785,
title = {Outage Analysis and Optimization for Time Switching-based Two-Way Relaying with Energy Harvesting Relay Node},
author = {Guanyao Du and Ke Xiong and Yu Zhang and Zhengding Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.7785},
year = {2014}
}
备注
19 pages,7 figures,to appear in KSII Transactions on Internet and Information System