多天线无线供电传感器网络不完全CSI下的时间分配策略

"这篇研究论文探讨了在不完全信道状态信息（CSI）下的多天线无线供电异构传感器网络通信的最佳时间分配问题。" 在电池供电的异构传感器网络（HSNs）中，能量采集是一项有前景的技术，用于解决能源瓶颈问题。HSNs中的不同传感器节点通过能量采集为自己供电，并利用采集到的能量进行数据传输。本文关注的是一个具有不完美信道状态信息的多输入单输出（MISO）无线能量采集HSN系统。在下链路中，接收器通过无线电频率无线能量传输（WPT）从功率发射器处获取能量，以支持无线信息传输（WIT）。 在这种环境下，由于CSI的不完整性，系统性能受到显著影响。不完美的CSI可能导致能量传输和信息传输效率降低，因此，时间分配策略成为优化网络性能的关键因素。文章的目标是确定最佳的时间分配策略，以最大化整个网络的总吞吐量或系统效率。 研究中，作者 Feng Zhao、Lina Wei 和 Hongbin Chen 针对以下几点进行了深入研究： 1. **能量采集与信息传输的协同设计**：研究如何平衡能量采集时间和信息传输时间，以充分利用有限的无线能量传输时段。 2. **信道估计误差的影响**：分析了不准确的CSI对能量传输效率和信息传输质量的效应。 3. **多天线能量束成形**：探讨了如何利用多个天线来优化能量传输的方向性和效率，从而改善接收端的能量收集。 4. **时间分配优化**：建立了数学模型，旨在寻找最优的时间分割策略，以最大化整体网络性能。 5. **算法开发与性能分析**：设计了有效的算法来解决时间分配问题，并通过仿真结果验证了算法的有效性，同时分析了不同参数对系统性能的影响。 该研究对于理解和优化异构传感器网络中的无线能量传输和信息传输具有重要意义，为实际应用提供了理论基础和解决方案。通过最佳时间分配，网络能够更有效地利用有限的无线能量，提高整体系统的稳定性和可靠性，进一步推动了无线能量采集技术在传感器网络领域的应用。