Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân bổ công suất cho hệ thống chuyển giao thông tin và năng lượng đồng thời trong kênh nhiễu người dùng dựa trên lý thuyết trò chơi
Tóm tắt
Hệ thống chuyển giao thông tin và năng lượng đồng thời trong các kênh nhiễu của các người dùng đa dạng được xem xét. Trong hệ thống này, mỗi bộ phát gửi một luồng dữ liệu tới bộ thu mục tiêu của nó, điều này gây ra nhiễu cho các bộ thu khác. Do tất cả các liên kết bộ phát-bộ thu đều muốn tối đa hóa tỷ lệ truyền trung bình của riêng mình, một bài toán phân bổ công suất dưới các ràng buộc công suất phát và các ràng buộc thu năng lượng đã được phát triển. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đề xuất một khuôn khổ lý thuyết trò chơi. Sau đó, chúng tôi chuyển đổi trò chơi thành một bài toán bất đẳng thức biến thiên bằng cách thiết lập mối liên hệ giữa lý thuyết trò chơi và bất đẳng thức biến thiên và giải quyết bài toán bất đẳng thức biến thiên. Qua phân tích lý thuyết, sự tồn tại và tính duy nhất của điểm cân bằng Nash đều được đảm bảo bởi lý thuyết bất đẳng thức biến thiên. Một thuật toán tối ưu hóa luân phiên phân tán dựa trên nguyên lý làm đầy nước đã được suy diễn, điều này đã được chứng minh là hội tụ. Các kết quả số cho thấy rằng thuật toán đề xuất đạt được hội tụ nhanh chóng và đạt được tỷ lệ tổng cao hơn so với phương pháp không có hỗ trợ.
Từ khóa
#chuyển giao thông tin và năng lượng đồng thời #lý thuyết trò chơi #hệ thống kênh nhiễu #phân bổ công suất #tối ưu hóa luân phiênTài liệu tham khảo
LR Varshney, Transporting information and energy simultaneously. IEEE Intern. Symp. Inform. Theory (ISIT), 1612–1616 (2008).
P Grover, A Sahai, Shannon meets Tesla: wireless information and power transfer. IEEE Intern. Symp. Inform. Theory (ISIT), 2363–2367 (2010).
S Bi, CK Ho, R Zhang, Wireless powered communication: opportunities and challenges. IEEE Commun. Mag.53:, 117–125 (2015).
X Zhou, R Zhang, CK Ho, Wireless information and power transfer: architecture design and rate-energy tradeoff. IEEE Trans. Commun.61:, 4754–4767 (2013).
K Huang, E Larsson, Simultaneous information and power transfer for broadband wireless systems. IEEE Trans. Signal Process.61:, 5972–5986 (2013).
R Zhang, CK Ho, MIMO broadcasting for simultaneous wireless information and power transfer. IEEE Trans. Wireless Commun.12:, 1989–2001 (2013).
L Liu, R Zhang, KC Chua, Wireless information transfer with opportunistic energy harvesting. IEEE Trans. Wireless Commun.12:, 288–300 (2013).
H Seo, BG Lee, Proportional-fair power allocation with CDF-based scheduling for fair and efficient multiuser OFDM systems. IEEE Trans. Wireless Commun.5:, 978–983 (2006).
S Chao, WC Li, TH Chang, Simultaneous information and energy transfer: a two-user MISO interference channel case. IEEE Signal Process. Commun., 3862–3867 (2012).
J Park, B Clerckx, Joint wireless information and energy transfer in a k-user MIMO interference channel. IEEE Trans. Wireless Commun.13:, 5781–5796 (2014).
X Chen, Y Wu, C Zhong, Robust secure beamforming and power splitting for SWIPT over interference channels. IEEE Wireless Commun. Signal Process., 1–6 (2016).
B Xu, Y Zhu, R Zhang, Optimal power allocation for a two-link interference channel with SWIPT. Wireless Commun. and Signal Process. (WCSP), 2014 Sixth, 1–5 (2014).
J Park, B Clerckx, Joint wireless information and energy transfer in a two-user MIMO interference channel. IEEE Trans. Wireless Commun.12:, 4210–4221 (2013).
S Timotheou, I Krikidis, G Zheng, B Ottersten, Beamforming for MISO interference channels with QoS and RF energy transfer. IEEE Trans. Wireless Commun.13:, 2646–2658 (2014).
Q Shi, W Xu, TH Chang, Y Wang, E Song, Joint beamforming and power splitting for MISO interference channel with SWIPT: an SOCP relaxation and decentralized algorithm. IEEE Trans. Signal Process.62:, 6194–6208 (2014).
Z Zong, H Feng, S Zhang, T Yang, B Hu, Joint transceiver design for simultaneous wireless information and power transfer in multi-user MIMO interference networks. Wireless Commun. and Signal Process. 439 (WCSP), 2014 Sixth, 1–6 (2014).
B Xu, Y Zhu, R Zhang, Optimized power allocation for interference channel with SWIPT. IEEE Wireless Commun. Lett.5:, 220–223 (2016).
JS Pang, G Scutariand, DP Palomar, F Facchinei, Design of cognitive radio systems under temperature-interference constraints: a variational inequality approach. IEEE Trans. on Signal Proc.58:, 3251–3271 (2010).
F Facchinei, JS Pang, Finite-dimensional variational inequalities and complementarity problems: volume I and II (Springer, New York, 2003).
G Scutari, D Palomar, F Facchinei, P Jong-shi, Convex optimization, game theory, and variational inequality theory. IEEE Signal Process. Mag.27:, 35–49 (2010).
J Wang, M Peng, S Jin, C Zhao, A generalized Nash equilibrium approach for robust cognitive radio networks via generalized variational inequalities. IEEE Trans. on Wireless Commun.13:, 3701–3714 (2014).