Algoritmo de asignación de energía para un sistema de transmisión inalámbrica con recolección de energía considerando pérdidas de energía
Autores: Zhao, Su; Huang, Gang; Zhu, Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Algoritmo de asignación de energía para un sistema de transmisión inalámbrica con recolección de energía considerando pérdidas de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Sistema de transmisión inalámbrica que aprovecha la energía
Modelos de optimización
Throughput promedio
Asignación de energía offline
Algoritmo online
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Para un sistema de transmisión inalámbrica de recolección de energía, considerando que un transmisor que puede recolectar energía de la naturaleza tiene dos tipos de consumo de energía adicionales, consumo de circuito y pérdidas de almacenamiento, se establecen modelos de optimización en este documento con el propósito de maximizar el rendimiento promedio del sistema dentro de un cierto período de tiempo tanto para un canal invariable en el tiempo como para un canal variable en el tiempo. Métodos de optimización convexa como el método del multiplicador de Lagrange y la condición KKT (Karush-Kuhn-Tucker) se utilizan para resolver el problema de optimización; luego, se propone un algoritmo óptimo de asignación de potencia sin conexión que tiene una estructura de tres umbrales. En el algoritmo de tres umbrales, dos umbrales se pueden lograr mediante un método de búsqueda lineal mientras que el tercer umbral se calcula según la información del estado del canal y las pérdidas de energía; luego, la asignación de potencia sin conexión se basa en los tres umbrales y las llegadas de energía. Además, inspirado en el algoritmo óptimo sin conexión, se deriva un algoritmo en línea de baja complejidad con umbrales adaptativos. Finalmente, los resultados de la simulación muestran que los algoritmos de asignación de potencia sin conexión propuestos en este documento son mejores que otros algoritmos, el rendimiento del algoritmo en línea propuesto es cercano al del algoritmo sin conexión, y estos algoritmos pueden ayudar a mejorar el rendimiento promedio del sistema.
Descripción
Para un sistema de transmisión inalámbrica de recolección de energía, considerando que un transmisor que puede recolectar energía de la naturaleza tiene dos tipos de consumo de energía adicionales, consumo de circuito y pérdidas de almacenamiento, se establecen modelos de optimización en este documento con el propósito de maximizar el rendimiento promedio del sistema dentro de un cierto período de tiempo tanto para un canal invariable en el tiempo como para un canal variable en el tiempo. Métodos de optimización convexa como el método del multiplicador de Lagrange y la condición KKT (Karush-Kuhn-Tucker) se utilizan para resolver el problema de optimización; luego, se propone un algoritmo óptimo de asignación de potencia sin conexión que tiene una estructura de tres umbrales. En el algoritmo de tres umbrales, dos umbrales se pueden lograr mediante un método de búsqueda lineal mientras que el tercer umbral se calcula según la información del estado del canal y las pérdidas de energía; luego, la asignación de potencia sin conexión se basa en los tres umbrales y las llegadas de energía. Además, inspirado en el algoritmo óptimo sin conexión, se deriva un algoritmo en línea de baja complejidad con umbrales adaptativos. Finalmente, los resultados de la simulación muestran que los algoritmos de asignación de potencia sin conexión propuestos en este documento son mejores que otros algoritmos, el rendimiento del algoritmo en línea propuesto es cercano al del algoritmo sin conexión, y estos algoritmos pueden ayudar a mejorar el rendimiento promedio del sistema.