利用机会式能量收集的无线信息传输
信息论
2012-11-01 v2 math.IT
摘要
能量收集是延长能量受限无线网络运行时间的一种有前景的解决方案。特别是从环境无线电信号中收集能量，即无线能量收集 (WEH)，最近引起了广泛关注。在本文中，我们考虑了受时变共信道干扰影响的窄带平坦衰落信道上的点对点无线链路。假设接收端没有固定电源，因此需要通过 WEH 从非预期干扰和/或发送端发出的预期信号中机会式地补充能量。我们进一步假设单天线接收端由于实际电路限制，在任何时刻只能解码信息或收集能量。因此，基于瞬时信道和干扰条件，研究接收端何时应在信息解码 (ID) 和能量收集 (EH) 两种模式之间切换至关重要。在本文中，我们推导了接收端的最优模式切换规则，以实现无线信息传输与能量收集之间的各种权衡。具体而言，我们确定了时延受限信息传输的最小传输中断概率，以及非时延受限信息传输的最大遍历容量与接收端最大平均收集能量之间的关系，它们分别由所谓的“中断 - 能量”区域和“速率 - 能量”区域的边界来表征。此外，针对发送端已知信道状态信息 (CSI) 的情况，我们研究了发射功率控制、信息与能量传输调度以及接收端模式切换的联合优化。我们的结果为基于机会式 WEH 供电的新兴无线通信系统的高效设计提供了有用的指导。
引用
@article{arxiv.1204.2035,
title = {Wireless Information Transfer with Opportunistic Energy Harvesting},
author = {Liang Liu and Rui Zhang and Kee-Chaing Chua},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.2035},
year = {2012}
}
备注
to appear in IEEE Transactions on Wireless Communication