无线供能反向散射通信网络中功率信标能耗最小化
信息论
2023-06-12 v1 信号处理
math.IT
摘要
物联网（IoT）网络有望支持海量能量受限 IoT 节点的无线连接。新兴的无线供能反向散射通信（WPBC）使 IoT 节点能从功率信标（PB）发射的入射射频信号中收集能量以支持其电路运行，但 WPBC 中 PB 的能耗（网络运营商可能承担的高成本）尚未得到充分研究。本文旨在满足每 IoT 节点吞吐需求的同时，通过联合优化时分多址（TDMA）时隙时长、各 IoT 节点反向散射反射系数以及每时隙 PB 发射功率，最小化 PB 能耗。由于所构联合优化问题非凸，我们通过引入辅助变量将其转化为凸问题，随后采用拉格朗日对偶法获得最优解。为降低每时隙调整 PB 发射功率所需的实现复杂度，我们在每个时间块内保持 PB 发射功率恒定，并利用辅助变量、块坐标下降法与连续凸近似技术求解相应的 PB 能耗最小化问题。基于上述解，针对动态 PB 发射功率方案与静态 PB 发射功率方案提出了两种迭代算法。仿真结果表明，动态与静态 PB 发射功率方案均比基准方案实现更低的 PB 能耗，且前者能耗最低。
引用
@article{arxiv.2306.05695,
title = {Power Beacon Energy Consumption Minimization in Wireless Powered Backscatter Communication Networks},
author = {Haohang Yang and Yinghui Ye and Kai Liang and Xiaoli Chu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05695},
year = {2023}
}