能量受限物联网网络中解码转发多跳中继系统的无线信息与能量同步传输
信息论
2019-08-28 v2 math.IT
摘要
本文研究了一种多跳解码转发（DF）无线信息与能量同步传输（SWIPT）系统，其中源节点借助不依赖外部能源的多跳中继将数据发送至目的节点。为此，我们采用基于功率分割（PS）的SWIPT中继协议，使中继能从前一跳接收信号中收集能量，以可靠地将源信息转发至目的节点。我们旨在求解与系统模型相关的两个优化问题。首先，通过在中继处优化PS比，在 relay 与目的节点的个体服务质量（QoS）阈值约束下最小化源节点发射功率。其次是通过优化各中继处的PS比最大化最小系统可达速率。基于凸优化技术，两个问题均获得全局最优PS比解的闭式表达。通过对源发射功率问题各节点设置相同QoS阈值约束，我们发现最小源发射功率或最大系统吞吐量均可用同一方法求得。数值结果证明了所提最优SWIPT PS设计相对于传统固定PS比方案的优越性。
引用
@article{arxiv.1908.09270,
title = {Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Decode-and-Forward Multi-Hop Relay Systems in Energy-Constrained IoT Networks},
author = {Derek Kwaku Pobi Asiedu and Hoon Lee and Kyoung-Jae Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09270},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 14 figures, Accepted for Publication in IEEE Internet of Things Journal