有限回传容量下分布式天线网络中安全且绿色的 SWIPT
信息论
2015-05-12 v2 math.IT
摘要
本文研究了分布式天线通信系统中向移动接收机进行安全信息和可再生绿色能量传输的资源分配算法设计。具体而言，分布式远端射频头 (RRHs/天线) 通过容量有限的回传链路连接至中央处理器 (CP)，以促进联合传输。RRHs 和 CP 均配备可再生能源收集器，并通过有损微电网共享能量，以提高通过射频 (RF) 信号向移动接收机传输信息和绿色能量的效率。所考虑的资源分配算法设计被表述为一个混合非凸组合优化问题，同时考虑了有限的回传容量以及同时无线信息与能量传输 (SWIPT) 的服务质量要求。我们的目标是在中央处理器仅拥有需由无线网络供电的无线能量收集接收机的不完美信道状态信息的情况下，最小化网络总发射功率。鉴于该问题的难解性，我们将其重构为带有二进制选择的优化问题，从而便于设计一种迭代资源分配算法，利用广义 Benders 分解 (GBD) 最优地求解该问题。此外，提出了一种次优算法以在计算复杂度和系统性能之间取得平衡。仿真结果表明，所提出的基于 GBD 的算法获得了全局最优解，而次优算法实现了接近最优的性能。此外，与传统的多共址天线系统相比，具有可再生能源共享功能的用于 SWIPT 的分布式天线网络显示出更低的发射功率需求。
引用
@article{arxiv.1410.3065,
title = {Secure and Green SWIPT in Distributed Antenna Networks with Limited Backhaul Capacity},
author = {Derrick Wing Kwan Ng and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3065},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication, IEEE Transactions on Wireless Communications, May 10, 2015