基于功率分割能量累积的无线供电双向中继
信息论
2016-08-08 v1 math.IT
摘要
本文研究了一种无线供电双向中继网络(wireless-powered two-way relay network, WP-TWRN)，其中两个源节点借助一个放大转发(amplify-and-forward, AF)中继交换信息。与常规双向中继网络不同，我们考虑这样的场景：AF中继没有内置能量供应，而是配备有能量收集单元和可充电电池。因此，它可以在帮助转发信息之前累积从两个源信号收集的能量。本文为所考虑的WP-TWRN提出了一种基于功率分割的能量累积(power splitting-based energy accumulation, PS-EA)方案。为确定中继是否已累积足够能量，我们为中继设定预定义能量阈值。当累积能量达到阈值时，中继将接收信号功率分割为两部分，一部分用于能量收集，另一部分用于信息转发。若中继存储能量低于阈值，则所有接收信号功率都累积到中继电池中。通过将中继的有限容量电池建模为有限状态马尔可夫链(finite-state Markov Chain, MC)，我们推导了所提PS-EA方案在Nakagami-m衰落信道上的系统吞吐量的闭式表达式。数值结果验证了理论分析，并表明所提PS-EA方案优于传统的基于时间切换的能量累积(time switching-based energy accumulation, TS-EA)方案以及现有的无能量累积的功率分割方案。
引用
@article{arxiv.1608.01859,
title = {Wireless-Powered Two-Way Relaying with Power Splitting-based Energy Accumulation},
author = {Yifan Gu and He Chen and Yonghui Li and Branka Vucetic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.01859},
year = {2016}
}
备注
Accepted to appear in Globecom 2016