能量捕获无线网络的传输调度和能量管理研究
发布时间：2021-03-28 05:38
随着移动用户及高速网络应用的爆炸性增长,信息通信技术产业的能耗以及伴随的碳排放量迅速增长。在能效和环保的驱动下,能量捕获（EH,energy harvesting）技术从周围环境中收集清洁能源,将分布式可再生能源引入无线通信网络中,为绿色通信开辟了新的方向,因此受到了通信界的广泛关注。但由于EH受到各种因素的影响,从自然环境中捕获的能量具有间歇性和随机性,EH无线网络中如何高效地利用捕获的能量进行数据传输是具有实际意义的热点问题。本论文运用随机优化理论,对具有EH功能的无线通信系统进行数学建模和理论分析,研究了不同场景下的无线通信网络的传输调度和能量管理优化算法,以最大化系统的性能和捕获能量的效率,从而减小网络从传统电网的能耗。具体工作内容如下:1.首先,总结并深入研究EH无线通信系统在特定场景下的最优传输算法,为衡量一般场景下的算法性能提供一个基准。分别考虑了EH无线通信系统在事件（能量到达、信道衰落）的离线信息已知和统计信息已知的两种特定场景,并给出了相应的最优离线和在线最优传输算法。在离线场景下,基于EH的因果关系及电池容量的约束,利用集合图形法、凸优化及定向注水方法设计最优传输...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EH的各种能量源此外对于大功率通信网络（如蜂窝网），EH作为唯一供电源不能保证其稳定性和
第一章 绪论. 系统可利用的捕获的能量受到因果约束，即当前时刻不能使用未到. 能量存储设备容量受限。有 EH 功能的无线通信系统中，由于系统可用的 EH 能量在时间上的，同 EH 到达过程一样，到达发射机的数据包也具有随机性，此落而随机波动，若处理不好网络中的这些随机因素，则无法保障能传输的服务质量；若处理不好存储设备的容量约束，超出充电电池数据缓存器容量的数据都将被丢弃；若能量不足时将导致数据传输要设计一种新的传输机制，能最大程度地适用于能量随机到达，并化，使其高效利用捕获的能量，从而减少无线网络从传统电网的能网络的服务质量，这些都给在无线通信网络中使用 EH 技术带来了线网络中存在需要迫切解决的传输调度和能量管理等优化问题。
第二章 离线场景下最优传输算法1 E2 E3 EK-1t2t3tK-1tK......EK图2.2 能量到达的时间点及数量示意图于发送功率和信道状态，速率曲线关于功率是凹的[68]下的速率-功率曲线集曲线如图 2.3 所示，其中1 2 h h 率和功率之间的关系为凹函数曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜂窝网络中能量收集基站的能量协作算法[J]. 刘迪迪,林基明,王俊义,仇洪冰,彭捷. 上海交通大学学报. 2018(03)
[2]中国碳排放交易机制户分析及对通信业的影响[J]. 陈斌,杨晋利. 通讯世界. 2018(01)
[3]混合供电发射机的能量调度和自适应功率算法[J]. 刘迪迪,马丽纳,Frank Jiang. 北京邮电大学学报. 2017(06)
[4]混合供电发射机的功率分配及调度算法[J]. 刘迪迪,林基明,王俊义,陈小徽,张文辉. 西安电子科技大学学报. 2016(06)
博士论文
[1]能量捕获无线通信系统的资源优化[D]. 蔡委哲.中国科学技术大学 2017
[2]能量捕获驱动的异构网络资源调度与优化研究[D]. 吴晓民.中国科学技术大学 2016
[3]无线通信中的马尔科夫决策过程研究[D]. 肖华.电子科技大学 2013
本文编号：3104986
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EH的各种能量源此外对于大功率通信网络（如蜂窝网），EH作为唯一供电源不能保证其稳定性和
第一章 绪论. 系统可利用的捕获的能量受到因果约束，即当前时刻不能使用未到. 能量存储设备容量受限。有 EH 功能的无线通信系统中，由于系统可用的 EH 能量在时间上的，同 EH 到达过程一样，到达发射机的数据包也具有随机性，此落而随机波动，若处理不好网络中的这些随机因素，则无法保障能传输的服务质量；若处理不好存储设备的容量约束，超出充电电池数据缓存器容量的数据都将被丢弃；若能量不足时将导致数据传输要设计一种新的传输机制，能最大程度地适用于能量随机到达，并化，使其高效利用捕获的能量，从而减少无线网络从传统电网的能网络的服务质量，这些都给在无线通信网络中使用 EH 技术带来了线网络中存在需要迫切解决的传输调度和能量管理等优化问题。
第二章 离线场景下最优传输算法1 E2 E3 EK-1t2t3tK-1tK......EK图2.2 能量到达的时间点及数量示意图于发送功率和信道状态，速率曲线关于功率是凹的[68]下的速率-功率曲线集曲线如图 2.3 所示，其中1 2 h h 率和功率之间的关系为凹函数曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蜂窝网络中能量收集基站的能量协作算法[J]. 刘迪迪,林基明,王俊义,仇洪冰,彭捷. 上海交通大学学报. 2018(03)
[2]中国碳排放交易机制户分析及对通信业的影响[J]. 陈斌,杨晋利. 通讯世界. 2018(01)
[3]混合供电发射机的能量调度和自适应功率算法[J]. 刘迪迪,马丽纳,Frank Jiang. 北京邮电大学学报. 2017(06)
[4]混合供电发射机的功率分配及调度算法[J]. 刘迪迪,林基明,王俊义,陈小徽,张文辉. 西安电子科技大学学报. 2016(06)
博士论文
[1]能量捕获无线通信系统的资源优化[D]. 蔡委哲.中国科学技术大学 2017
[2]能量捕获驱动的异构网络资源调度与优化研究[D]. 吴晓民.中国科学技术大学 2016
[3]无线通信中的马尔科夫决策过程研究[D]. 肖华.电子科技大学 2013
本文编号：3104986
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