多标签反向散射至多天线阅读器的总吞吐量最大化
信息论
2019-04-18 v1 math.IT
最优化与控制
摘要
反向散射通信（BSC）正被实现为普适可持续物联网应用的核心技术。然而，由于无源标签的资源限制，阅读器端多天线的高效使用对于下行链路激励和上行链路检测均至关重要。本研究旨在通过联合优化阅读器端的收发机（TRX）设计和标签端的反向散射系数（BC）来最大化可实现的总反向散射吞吐量。由于该联合问题是非凸的，我们首先分别给出 TRX 和 BC 的单独最优设计。我们证明，通过在阅读器端分别针对下行链路能量波束成形和上行链路 Wiener 滤波操作进行预编码器和合并器设计，标签端的 BC 优化可以简化为二元功率控制问题。接下来，针对低信噪比和高信噪比区域，提出了渐近最优的联合 TRX-BC 设计。基于这些进展，提出了一种迭代低复杂度算法以产生高效的联合次优设计。此后，我们讨论了所提设计在无线供电通信网络和具有不完美信道状态信息的 BSC 等其他应用场景中的实际效用。最后，选定的数值结果验证了该分析并提供了新的见解，表明所提设计在总反向散射吞吐量上能够比现有基准产生显著提升。
引用
@article{arxiv.1904.07978,
title = {Sum Throughput Maximization in Multi-Tag Backscattering to Multiantenna Reader},
author = {Deepak Mishra and Erik G. Larsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07978},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 5 figures, accepted for publication in IEEE Transactions on Communications