喻鑫,
李学易,
张广驰,,
刘怡俊
广东工业大学信息工程学院? ?广州? ?510006
基金项目:国家自然科学基金(61571138)，广东省科技计划(2017B090909006, 2016B090904001, 2016B090918031, 2018A050506015)，广州市科技计划(201803030028)
详细信息
作者简介:崔苗：女，1978年生，讲师，博士，研究方向为新一代无线通信技术
喻鑫：男，1993年生，硕士生，研究方向为无线携能通信技术
李学易：男，1974年生，讲师，博士，研究方向为协作无线通信与通信信号处理
张广驰：男，1982年生，教授，博士，研究方向为5G无线通信、无人机通信、无线携能通信、物理层安全等
刘怡俊：男，1976年生，教授，博士，研究方向为类脑计算机、人工智能、新型计算机系统和面向应用的集成电路设计
通讯作者:张广驰 gczhang@gdut.edu.cn
1) 本文主要研究根据子载波间的信道增益差异进行资源分配，为方便起见，考虑单天线系统。研究结果可以向多天线系统扩展。中图分类号:TN915
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出版历程
收稿日期:2018-08-03
修回日期:2019-03-05
网络出版日期:2019-03-28
刊出日期:2019-06-01
Joint Downlink and Uplink Resource Allocation for Multi-user Multi-carrier Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems
Miao CUI,Xin YU,
Xueyi LI,
Guangchi ZHANG,,
Yijun LIU
School of Information Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61571138), The Science and Technology Project of Guangdong Province (2017B090909006, 2016B090904001, 2016B090918031, 2018A050506015), The Science and Technology Project of Guangzhou City (201803030028)
摘要
摘要:无线携能通信(SWIPT)技术是解决无线网络能量受限问题的有效方法，该文研究一个由基站(BS)和多用户组成的多载波SWIPT系统，其上行和下行链路均采用正交频分复用(OFDM)技术。在下行链路中，基站向用户同时进行信息与能量传输；在上行链路中，用户利用从基站接收的能量向基站回传信息。该文以最大化上下行加权和速率为目标，联合优化上行和下行的子载波分配和功率分配，提出基于拉格朗日对偶法和椭球法的最优联合资源分配算法。计算机仿真结果证实了该算法的有效性。
关键词:无线携能通信/
多用户/
资源分配/
正交频分复用
Abstract:Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) is an effective technique to solve the energy limitation problem of wireless networks. A multi-carrier SWIPT communication system that includes one Base Station (BS) and multiple users is investigated. Both the uplink and downlink of the system apply the OFDM transmission. In the downlink, the BS transmits information and power over different subcarriers to the users simultaneously. In the uplink, the user transmits information to the BS by using the power harvested from the BS in the downlink. This paper aims to maximize the weighted sum of the downlink and uplink achievable rates by jointly optimizing subcarrier allocation and power allocation of the uplink and downlink. An optimal algorithm is proposed to solve this resulted optimization problem, which is based on the Lagrange duality method and the ellipsoid method. The performances of the proposed algorithm are verified by computer simulations.
Key words:Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT)/
Multi-user/
Resource allocation/
OFDM
注释:
1) 1) 本文主要研究根据子载波间的信道增益差异进行资源分配，为方便起见，考虑单天线系统。研究结果可以向多天线系统扩展。
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