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计算机科学 > 信息论

arXiv:1211.2985 (cs)
[提交于 2012年11月13日 ]

标题: 具有能量采集和电池供电传感器节点的协作传输的最优传输策略

标题: Optimal Transmission Policy for Cooperative Transmission with Energy Harvesting and Battery Operated Sensor Nodes

Authors:Lazar Berbakov, Carles Antón-Haro, Javier Matamoros
摘要: 在本文中,我们考虑一个场景,其中一个能量采集传感器和一个电池供电的传感器协作将一个共同的信息传输到一个远距离的基站。 目标是找到联合最优的传输(功率分配)策略,以在给定的截止时间下最大化总吞吐量。 首先,我们处理能量采集传感器的存储容量为无限大的情况。 在此背景下,我们确定了这种最优传输策略的必要条件。 基于此,我们首先证明该问题是一个凸问题。 然后我们进一步证明,(i) 能量采集传感器的最优功率分配可以独立计算;以及 (ii) 它明确地决定了(并允许计算)电池供电传感器的功率分配。 最后,我们将分析推广到存储容量有限的情况。 性能通过计算机仿真进行评估。 特别关注有限存储容量和长期电池退化对可实现吞吐量的影响。
摘要: In this paper, we consider a scenario where one energy harvesting and one battery operated sensor cooperatively transmit a common message to a distant base station. The goal is to find the jointly optimal transmission (power allocation) policy which maximizes the total throughput for a given deadline. First, we address the case in which the storage capacity of the energy harvesting sensor is infinite. In this context, we identify the necessary conditions for such optimal transmission policy. On their basis, we first show that the problem is convex. Then we go one step beyond and prove that (i) the optimal power allocation for the energy harvesting sensor can be computed independently; and (ii) it unequivocally determines (and allows to compute) that of the battery operated one. Finally, we generalize the analysis for the case of finite storage capacity. Performance is assessed by means of computer simulations. Particular attention is paid to the impact of finite storage capacity and long-term battery degradation on the achievable throughput.
评论: 提交至Elsevier信号处理期刊
主题: 信息论 (cs.IT)
引用方式: arXiv:1211.2985 [cs.IT]
  (或者 arXiv:1211.2985v1 [cs.IT] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1211.2985
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Lazar Berbakov Centre [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2012 年 11 月 13 日 13:27:02 UTC (1,790 KB)
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