Joint Transmit Power Allocation and Splitting for SWIPT Aided OFDM-IDMA in Wireless Sensor Networks.
Joint Transmit Power Allocation and Splitting for SWIPT Aided OFDM-IDMA in Wireless Sensor Networks.
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无线传感器网络中 SWIPT 辅助 OFDM-IDMA 的联合发射功率分配和分离
DOI：
10.3390/s17071566
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发表时间：
2017-07-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhang W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li S;Zhou X;Wang CX;Yuan D;Zhang W
在本文中，我们建议将正交频分复用-交错多址接入 (OFDM-IDMA) 与同时无线信息和功率传输 (SWIPT) 相结合，从而为功率受限传感器网络提供 SWIPT 辅助 OFDM-IDMA 方案。在所提出的系统中，接收节点（RN）应用功率分割（PS）来协调能量收集（EH）和信息解码（ID）过程，其中收集的能量用于保证IDMA的迭代多用户检测（MUD）在足够的迭代次数下工作。我们的目标是最小化源节点 (SN) 的总发射功率，同时满足各个接收节点的最小收集能量和误码率 (BER) 性能的要求。我们将这样的问题表述为联合功率分配和分裂功率分配，其中MUD的迭代次数也被考虑为影响EH和ID约束的关键参数。为了解决这个问题，提出了一种次优算法，以迭代方式确定 MUD 的功率分布、PS 比和迭代次数。仿真结果验证了所提出的算法能够提供显着的性能提升。
In this paper, we propose to combine Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Interleave Division Multiple Access (OFDM-IDMA) with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT), resulting in SWIPT aided OFDM-IDMA scheme for power-limited sensor networks. In the proposed system, the Receive Node (RN) applies Power Splitting (PS) to coordinate the Energy Harvesting (EH) and Information Decoding (ID) process, where the harvested energy is utilized to guarantee the iterative Multi-User Detection (MUD) of IDMA to work under sufficient number of iterations. Our objective is to minimize the total transmit power of Source Node (SN), while satisfying the requirements of both minimum harvested energy and Bit Error Rate (BER) performance from individual receive nodes. We formulate such a problem as a joint power allocation and splitting one, where the iteration number of MUD is also taken into consideration as the key parameter to affect both EH and ID constraints. To solve it, a sub-optimal algorithm is proposed to determine the power profile, PS ratio and iteration number of MUD in an iterative manner. Simulation results verify that the proposed algorithm can provide significant performance improvement.
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