راه حل‌های برخط بهینه مجانبی برای شبکه‌های مخابراتی جاذب انرژی
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترمحمود محصل فقهی 1 , علی‌اعظم عباسفر 2
1 - دانشگاه تبریز
2 - دانشگاه تهران
کلید واژه: تخصیص منابع جذب انرژی راه حل برخط رفتار مجانبی مخابرات سبز,
چکیده مقاله :
جذب انرژی یک راه حل نوین برای محدودیت همیشگی شبکه‌های بی‌سیم که همان محدودیت انرژی است، می‌باشد. گره‌های جاذب انرژی با دسترسی به منابع نامحدود انرژی، برای افزایش طول عمر شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم به کار گرفته می‌شوند. در این قالب، اخیراً جذب انرژی به عنوان یک روش نوید‌دهنده برای مخابرات سبز ظهور کرده است. در این مقاله، تخصیص برخط منابع که به طور مجانبی بهینه می‌باشد برای دسته وسیعی از توابع فایده در شبکه‌های مخابراتی EH ارائه شده است. نشان داده شده که جواب با در نظر گرفتن الگوی متوسط تولید EH و مستقل از دینامیک تصادفی آن حاصل می‌شود. جواب به دست آمده نه دارای پیچیدگی راه حل‌های برخط همچون برنامه‌ریزی پویا است و نه از دانش غیر علّی در مورد الگوی EH بهره می‌برد. علاوه بر این چندین مثال عملی برای توابع فایده و هزینه به کار رفته در سامانه‌های مخابراتی در نظر گرفته شده و نتیجه کلی به دست آمده برای آنها ارائه خواهد شد. همچنین با شبیه‌سازی‌های عددی به بررسی و راستی‌آزمایی نتایج تحلیلی خواهیم پرداخت. نتایج شبیه‌سازی دستاوردهای تحلیلی ارائه‌شده در این مقاله را تأیید کرده و میزان دقت منحنی‌های تحلیلی مجانبی را برای بازه‌های ارسال به کار رفته در عمل نشان می‌دهند.
Energy harvesting (EH) has emerged as a promising technique for green communications and it is a novel technique to prolong the lifetime of the wireless networks with replenishable nodes. In this paper, we investigate the online resource allocation for a large class of objective functions in the EH communication systems, which are asymptotically optimal. It is shown that the solution is obtained by only considering the average EH pattern, irrespective of its stochastic dynamics. This optimal solution neither has the complexity of dynamic programming solutions, nor uses the non-causal knowledge about EH pattern. Also, some practical numerical examples for objective functions, which are utilized in communication systems, are considered and general results are derived for them. Moreover, simulation results validate our theoretical findings and show the accuracy of asymptotic theoretical curves for the transmission periods, which are used in practice.