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基于IRS辅助通信的无线供能传感器网络信息年龄优化
被引量：
3
1
作者
杨荐焜
王茜竹
+1 位作者
冉泳屹
陈丰
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期146-153,162,共9页
无线传感器与基站之间容易因障碍物阻挡,影响信息交付的及时性,传感器能量供应不足也会引起信息年龄(AoI)性能下降。构建一种基于智能反射面(IRS)辅助通信的无线供能传感器网络系统模型,提出一个联合优化能量发射矩阵、IRS相移和传感器...
无线传感器与基站之间容易因障碍物阻挡,影响信息交付的及时性,传感器能量供应不足也会引起信息年龄(AoI)性能下降。构建一种基于智能反射面(IRS)辅助通信的无线供能传感器网络系统模型,提出一个联合优化能量发射矩阵、IRS相移和传感器调度的多变量系统总信息年龄最小化优化问题。由于调度变量的二进制性质和IRS相移约束的非凸性质,导致该优化问题无法被直接求解,因此利用变量松弛和半正定凸松弛方法将原非凸问题转化为凸问题,并设计一种基于半正定凸松弛的信息年龄调度优化算法。实验结果表明,当能量站最大发射功率为45 dBm及IRS反射单元数为30时,所提算法相比循环调度算法、非能量收集算法,能将系统总AoI最大分别降低38%、46%,不仅可以为无线传感器持续供能,而且能提高系统的AoI性能。
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关键词
信息年龄
无线供能传感器网络
能量收集
智能反射面
传感器
调度
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职称材料
无人机辅助传感器网络中吞吐量与节点能量优化方法
被引量：
2
2
作者
韩东升
梁燏
《电讯技术》
北大核心
2024年第7期1005-1014,共10页
无人机凭借其高机动性可以对传感节点进行无线数据采集和无线供能,然而无线数据采集与无线供能是相互耦合的,如何对两者的资源分配和无人机飞行轨迹进行优化是无人机辅助无线供能传感器网络性能的关键。为此,提出了一种联合优化方案,通...
无人机凭借其高机动性可以对传感节点进行无线数据采集和无线供能,然而无线数据采集与无线供能是相互耦合的,如何对两者的资源分配和无人机飞行轨迹进行优化是无人机辅助无线供能传感器网络性能的关键。为此,提出了一种联合优化方案,通过交替优化节点接入、无人机三维飞行轨迹和能量数据传输时间分配,最大化最小节点效用。针对无线供能传感器网络模型中最大化最小节点效用问题提出了一个联合优化方案。由于该问题为非凸问题,提出了一个最大化最小节点效用算法(Maximized the Minimum Node Utility Algorithm,MMNUA),采用块坐标下降法将原始问题转化成4个子问题,并利用连续凸近似技术在每次迭代时依次优化4个子问题,使最大化最小节点效用逐渐收敛。与基础无人机方案相比,MMNUA使系统性能分别提升了14.1%、567.5%和177.0%,有效提高了无人机的工作效率,同时所提算法具有良好的收敛性和较小的复杂度。
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关键词
无人机
无线供能传感器网络
无线
资源分配
轨迹优化
凸优化
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职称材料
题名
基于IRS辅助通信的无线供能传感器网络信息年龄优化
被引量：
3
1
作者
杨荐焜
王茜竹
冉泳屹
陈丰
机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
重庆邮电大学电子信息与网络工程研究院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期146-153,162,共9页
基金
国家自然科学基金(62003067)
重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0586)。
文摘
无线传感器与基站之间容易因障碍物阻挡,影响信息交付的及时性,传感器能量供应不足也会引起信息年龄(AoI)性能下降。构建一种基于智能反射面(IRS)辅助通信的无线供能传感器网络系统模型,提出一个联合优化能量发射矩阵、IRS相移和传感器调度的多变量系统总信息年龄最小化优化问题。由于调度变量的二进制性质和IRS相移约束的非凸性质,导致该优化问题无法被直接求解,因此利用变量松弛和半正定凸松弛方法将原非凸问题转化为凸问题,并设计一种基于半正定凸松弛的信息年龄调度优化算法。实验结果表明,当能量站最大发射功率为45 dBm及IRS反射单元数为30时,所提算法相比循环调度算法、非能量收集算法,能将系统总AoI最大分别降低38%、46%,不仅可以为无线传感器持续供能,而且能提高系统的AoI性能。
关键词
信息年龄
无线供能传感器网络
能量收集
智能反射面
传感器
调度
Keywords
Age of Information(AoI)
wireless powered sensor network
Energy Harvesting(EH)
Intelligent Reflecting Surface(IRS)
sensor scheduling
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
无人机辅助传感器网络中吞吐量与节点能量优化方法
被引量：
2
2
作者
韩东升
梁燏
机构
华北电力大学电子与通信工程系
华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室
出处
《电讯技术》
北大核心
2024年第7期1005-1014,共10页
基金
河北省省级科技计划项目(SZX2020034)。
文摘
无人机凭借其高机动性可以对传感节点进行无线数据采集和无线供能,然而无线数据采集与无线供能是相互耦合的,如何对两者的资源分配和无人机飞行轨迹进行优化是无人机辅助无线供能传感器网络性能的关键。为此,提出了一种联合优化方案,通过交替优化节点接入、无人机三维飞行轨迹和能量数据传输时间分配,最大化最小节点效用。针对无线供能传感器网络模型中最大化最小节点效用问题提出了一个联合优化方案。由于该问题为非凸问题,提出了一个最大化最小节点效用算法(Maximized the Minimum Node Utility Algorithm,MMNUA),采用块坐标下降法将原始问题转化成4个子问题,并利用连续凸近似技术在每次迭代时依次优化4个子问题,使最大化最小节点效用逐渐收敛。与基础无人机方案相比,MMNUA使系统性能分别提升了14.1%、567.5%和177.0%,有效提高了无人机的工作效率,同时所提算法具有良好的收敛性和较小的复杂度。
关键词
无人机
无线供能传感器网络
无线
资源分配
轨迹优化
凸优化
Keywords
UAV
wireless powered sensor network
radio resource allocation
trajectory optimization
convex optimization
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于IRS辅助通信的无线供能传感器网络信息年龄优化
杨荐焜
王茜竹
冉泳屹
陈丰
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
无人机辅助传感器网络中吞吐量与节点能量优化方法
韩东升
梁燏
《电讯技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
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