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基于能量采集的译码转发中继系统功率分配算法
  • ISSN号:1003-0530
  • 期刊名称:《信号处理》
  • 时间:0
  • 分类:TN929.5[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61571234)
作者: 谭锴, 朱琦
中文摘要:

本文针对基于能量采集的译码转发(DF)中继蜂窝异构网络,提出了一种系统容量最大化的功率分配算法。中继和用户节点均采集由基站发送的射频信号的能量;利用采集到的能量,通过时分多址方式,用户节点经中继将信息发送给基站。在满足中继和用户节点采集能量的因果性限制及总功率受限条件下,构建了系统容量的优化模型。利用拉格朗日乘子法和KKT(Karush-Kuhn-Tucker)最优条件,为使系统容量最大化,对中继和用户功率进行分配;通过等效信道增益,将中继功率和用户功率联合优化问题简化为用户功率优化问题,然后通过次梯度算法获得功率最优解。仿真结果表明,与受限于中继和用户采集能量因果性的用户平均功率算法相比较,本文算法可以提高系统平均容量。

英文摘要:

This paper proposes a power allocation algorithm that can maximize the average throughput of the system on the basis of a cellular heterogeneous network with energy harvesting. Users and relay harvest RF energy from the source, then users use these energy to transmit information to the source via the relay through the way of TDMA. The optimal model is built on the condition that the causality of energy harvested by the users and the relay is satisfied and the total power of them is restricted. We allocate the power of relay and users so as to maximize the average throughput of the system by making use of the Lagrange multiplier method and the KKT optimal conditions. Moreover, we simplify co-optimization of relay power and user power to optimization of user power by way of equivalent channel gains, then we get the optimal power allocation through the gradient algorithm. Simulation results show that, comparing with the average power allocation algorithm subject to the causality of energy harvested by the relay and users, the algorithm stated in this paper can effectively improve the average throughput of the system.

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期刊信息
  • 《信号处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:谢维信
  • 地址:北京鼓楼西大街41号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:xhclfh@sohu.com
  • 电话:010-64010656
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-0530
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2406/TN
  • 邮发代号:80-531
  • 获奖情况:
  • 国家一级科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10219