ABSTRACT Detta papper studerar en ny design av en trådlös-drivna relänätverk för att förbättra sin genomströmning prestanda genom opportunistisk energi skörd (EH) och informationsöverföring (IR) vid relä noden. För att göra det möjligt för reläet att genomföra opportunistiska EH och IR föreslås ett nytt protokoll, nämligen det adaptiva protokollet för skördelager framåt (AHSF). I AHSF-protokollet tillåts reläet att adaptivt växla mellan ett EH-läge och ett power-splitting (PS)-baserat IR-läge i början av varje tidsram; dessutom kan reläet adaptivt bestämma mängden energi för IR baserat på de trådlösa kanalförhållandena över en ändlig tidshorisont, som består av flera på varandra följande tidsramar. Därefter, enligt det föreslagna protokollet, är ett genomströmningsmaximeringsproblem formulerat för att optimera relädriftsläget (dvs. EH-läge eller IR-läge) och resursallokering (dvs. tidsintervall, PS-förhållande och effektallokering) i IR-läge i en ändlig tidshorisont. Det formulerade problemet är kopplat över tiden och därmed svåråtkomligt. För att ta itu med intractability, dynamisk programmering används för att omvandla problemet till en serie Bellman ekvationer. Baserat på Bellman-ekvationerna härleds de optimala beslutskriterierna för relädriftsläget, och ett tidskopplat optimeringsproblem för resurstilldelningen i IR-läget hanteras genom frikoppling till två delproblem för två intilliggande tidsramar. Genom att lösa subproblemen via konvex programmering uppnås en optimeringspolicy med kausal kanalstatsinformation (CSI), som kan implementeras online i realtid, och en optimeringspolicy med fullständig CSI, som används för att avslöja den övre gränsen för det uppnådda dataflödet. Simuleringsresultaten bekräftar att den föreslagna konstruktionen kan ge betydande genomströmningsvinster jämfört med de befintliga trådlösa reläsystemen. INDEX TERMS Relay, energiskörd (EH), trådlös kraftöverföring, dynamisk programmering.
Ett sum-throughput maximization problem är formulerat för DF relä REF, där relä node opportunistiskt växla mellan lägen av total EH och PS-baserad information bearbetning.
On Opportunistic Energy Harvesting and Information Relaying in Wireless-Powered Communication Networks
{'venue': 'IEEE Access', 'journal': 'IEEE Access', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}