Energy efficiency maximization in UAV communication networks with nonlinear energy harvesting
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Wang, Zhongyu; Cao, Yashuai; Chang, Zheng; Lv, Tiejun; Ni, Wei
Tiivistelmä
Wireless power transfer (WPT) technology has great potential for future Internet of Things (IoT) application scenarios of energy-constrained unmanned aerial vehicle (UAV)-assisted communication. To fully obtain power multiplexing gain and improve spectral efficiency, this paper investigates nonorthogonal multiple access (NOMA)-based WPT-charging UAV communication networks, where a multi-antenna base station (BS) transmits radio frequency energy signals to UAVs, and UAVs harvest energy and send the data information back to the BS. Nevertheless, due to practical limitations and the difficulty of linear energy harvesting (EH) models to capture the end-to-end energy conversion of real EH circuits, the effects of nonlinear EH should be considered. Considering the great difference between nonlinear and linear EH models on the system energy efficiency (EE), the EE maximization problem is established by jointly optimizing multivariable. As the problem is nontrivial and nonconvex, we transform the original problem from sum-of-ratios form into an equivalent objective function in subtractive form, then solve it by Lagrange dual decomposition approach. The simulation results verify the feasibility of the proposed algorithm, and the EE gains are obtained compared with benchmarks when the nonlinear EH strategy is fully considered.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
241
Artikkelinumero
110222
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Alankomaat
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.comnet.2024.110222
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä