具有能量收集次级发射机的衰落认知多址信道中的感知吞吐量优化
信息论
2016-02-23 v1 math.IT
摘要
本文研究了在衰落多址认知无线电网络中，当次级用户（SU）发射机具有能量收集能力并执行协作频谱感知时，最大化期望总和吞吐量的问题。我们将该问题表述为在有限时间范围内认知多址网络的和容量最大化，受制于主用户（PU）处的时间平均干扰约束以及 SU 处几乎必然的能量因果约束。该问题关于两个决策变量（即频谱接入决策和频谱感知决策）以及连续变量感知时间和传输功率，是一个混合整数非线性规划。通常，该问题已知是 NP 难的。对于这两个决策变量的优化，当时域长度较小时我们使用穷举搜索策略，对于较长时域使用启发式策略。对于给定的决策变量值，该问题简化为对 SU 传输功率和感知时间的联合优化，其本质是非凸的。我们将由此产生的优化问题作为交替凸优化问题求解，适用于 SU 基站（SBS）或融合中心（FC）处的非因果和因果信道状态信息及收集能量信息模式。针对具有无限电池容量的非因果场景的一般有限时域问题，我们给出了解析解。我们将具有因果信息和有限电池容量的问题表述为随机控制问题，并使用动态规划技术求解。给出了数值结果以说明各种算法的性能。
引用
@article{arxiv.1602.06722,
title = {Sensing Throughput Optimization in Fading Cognitive Multiple Access Channels With Energy Harvesting Secondary Transmitters},
author = {Sinchan Biswas and Amirpasha Shirazinia and Subhrakanti Dey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.06722},
year = {2016}
}