能量采集型中继网络优化传输仿真平台的设计与实现

发布时间：2020-05-25 23:27

【摘要】：目前信息和通信技术产业能耗约占全球能源消耗的2%-6%,其中很大一部分来自无线和移动通信行业。随着无线通信技术的发展,无线通信设备在全球范围内得到广泛的应用,基站数量、电网设备的需求增加,导致通信行业能耗的持续增长。本文所研究的能量采集型无线通信系统是一种将绿色节能与无线网络相结合的绿色信息通信技术。能量采集型无线通信系统是一种永久通信设备的自我维持维护网络,它具有以下三个优点:(1)使用可再生能源代替传统电网设备供电,从根本上降低了通信行业能源消耗,响应了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《信息通信行业发展规划(2016-2020)》中对绿色通信和节能减排的号召。(2)摆脱了对电网供电设备的需求,减少人员对电网供电设备的维护,降低人力成本,提高了网络部署的灵活性。(3)通过从周围环境中采集能量以保障系统正常运转使用,突破了对传统电池供电的需求,大大延长了系统的使用寿命。针对目前能量采集型无线通信系统未对长期平均吞吐量达到最大化问题进行考虑,本文研究瑞利衰落信道下的能量采集型中继网络。本文主要研究内容及成果如下:首先对固定阈值传输策略进行改进设计出一种贪婪传输策略,将策略应用于单用户多中继能量采集型无线通信系统中,以动态寻找一种长期吞吐量最大化的通信链路。然后由单用户多中继能量采集型无线通信系统推广到多用户多中继能量采集型无线通信系统中,该系统利用贪婪传输策略的当前时隙吞吐量最大化作为匈牙利算法的代价矩阵中的效益指标,为每个用户动态寻找一种合适的中继分配方式,该方式使系统内所有用户的长期平均吞吐量达到最大化。最后将贪婪传输策略运用到多中继能量采集型无线通信系统中,并设计了一套能量采集型中继网络优化仿真平台。该仿真平台实现了中继选择可视化,验证了贪婪传输策略在中继选择中提高长期平均吞吐量的有效性。
【图文】：

能量采集型无线通信系统

能以及信道状态判定能否转发该信号到宏基站。关于统的研究很多，例如，文献[23]研究如何选择中继来[24]研究基于 RF 采集、DF 中继协议的单用户多中继]研究采用 AF 中继协议能量采集型系统的能量采集能量采集型无线通信系统量采集型网络系统由一个宏基站、多个中继和多个用环境中采集能量的功能，而宏基站和用户则均是由多用户多中继能量采集型无线通信系统是单用户多中究，例如文献[51-52]。本文研究的单用户多中继能量能量采集型无线通信系统用户与宏基站之间没有直接
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F426.61;TN925

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本文编号：2680906