能量收集无线网络中面向统计服务质量的最优功率分配

来源：计算机应用杂志2018年第1期北京时间：

作者：高雅, 张海林, 卢小峰

单位：1. 西安电子科技大学 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室, 西安 710071;2. 洛阳师范学院 物理与电子信息学院, 河南 洛阳 471934

摘要：针对能量收集无线网络中的服务质量（QoS）保障问题，提出了面向统计QoS的最优功率分配方案，从而最大化时延QoS约束下的有效容量。首先，构建能量收集无线网络的有效容量最大化问题。其次，利用凸优化理论求解出最优功率分配方案以及该方案下的最大有效容量，并得出了两种特例下的最优功率分配方案，即：当QoS需求非常松弛时，最优化功率分配方案收敛于注水策略；当QoS需求非常严格时，最优化功率分配方案收敛于信道反转策略。然后，求解了所提最优功率分配方案得到的信道中断概率。最后，通过仿真实验，检验了该最优功率分配方案的性能。实验结果表明，与现有策略相比，所提方案能够获得更大的有效容量。

关键词：能量收集无线网络,服务质量,有效容量,功率分配,凸优化

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61671347，61371127）；高等学校学科创新引智计划项目（B08038）；陕西省自然科学基金资助项目（2016JQ6027）；重点高校基础研究基金资助项目（7214603701）；河南省科技攻关项目（142102210572）。