基于混合SWIPT的双向overlay认知无线电网络性能分析与优化
信息论
2021-01-07 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文考虑一个协作式认知无线电网络,含两个主用户(PU)与两个次用户(SU),在基于非线性能量收集的同时无线信息与功率传输(SWIPT)下实现主系统与次系统的双向通信。在所考虑网络中,SU 能于授权频谱上实现自身通信,同时为 PU 提供中继辅助。整体双向端到端传输分四个阶段进行,包含能量收集(EH)与信息传输。采用带混合 SWIPT 方案的非线性能量收集器,其中同时使用功率分割与时间切换 EH 技术。SU 通过执行放大转发操作协助中继协作,而 PU 采用选择合并技术从 SU 广播的多个接收信号中提取期望信号。在 Nakagami- 衰落环境下推导了主链路与次链路的精确中断概率表达式。进一步,就可达系统吞吐量与能量效率分析了系统行为。由于所考虑系统性能受频谱共享因子与混合 SWIPT 参数强烈影响,采用粒子群优化以优化系统参数,从而最大化系统吞吐量与能量效率。仿真结果验证了性能分析,并就各类系统/信道参数下的系统行为提供了有益见解。
引用
@article{arxiv.2101.01897,
title = {Performance Analysis and Optimization of Bidirectional Overlay Cognitive Radio Networks with Hybrid-SWIPT},
author = {Addanki Prathima and Devendra Singh Gurjar and Ha H. Nguyen and Ajay Bhardwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01897},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 12 figures