面向服务质量保障的能量收集网络资源分配

发布时间：2021-02-10 20:56

　　5G（The 5th Generation Mobile Communication,5G）通信系统高智能化移动终端往往由电池供电,然而,受限的电池容量是用户极致业务体验的致命桎梏。因此,寻找新的供能方式成为网络性能进一步提升的有效手段。能量收集技术（Energy Harvesting,EH）可以从外界环境中收集能量来为通信终端提供可持续的能量供给。因此,EH技术与无线通信网络结合形成的能量收集网络将成为未来通信网络架构的热点研究方向。然而,在解决能量稀缺问题的同时,还需要保障无线通信业务的异构服务质量需求。由于无线信道固有的时变特性,在实际无线通信系统中,确定性的服务质量保障往往很难提供。因此,统计服务质量成为刻画网络为业务提供服务水平的衡量指标。资源优化是提高能量收集网络资源利用率并保障无线通信业务服务质量的有效途径。本文针对能量收集传感器网络和带有能量收集的机器通信网络,探讨如何在以上两种能量收集网络场景下利用动态资源分配策略来为通信业务提供统计服务质量保障。主要的工作及研究成果总结如下。1.研究了能量收集传感器网络中面向统计服务质量保障的资源分配优化问题,服务质量保障体现为对队... 

【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】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 本课题的研究现状和挑战
        1.2.1 EHSNs中面向Qo S保障的资源分配研究及挑战
        1.2.2 MTC中面向Qo S保障的资源分配研究及挑战
    1.3 论文的主要贡献及结构安排
第二章 面向服务质量保障的能量收集网络中的关键技术
    2.1 EHSNs中的QoS保障
        2.1.1 EHSNs概述
        2.1.2 EHSNs中的QoS保障机制
        2.1.3 EHSNs中的QoS保障技术难题
    2.2 带有能量收集的MTC网络中的QoS保障相关技术
        2.2.1 带有能量收集的MTC网络概述
        2.2.2 M2M通信中的QoS保障机制
    2.3 本章小结
第三章 能量收集无线传感器网络效用最大化问题
    3.1 引言
    3.2 网络模型
        3.2.1 能量补给过程及能量队列建模
        3.2.2 准入控制及数据队列建模
        3.2.3 优化问题建模
    3.3 基于李雅普诺夫优化的算法设计
    3.4 联合能量管理与资源分配算法设计
        3.4.1 能量管理
        3.4.2 准入控制
        3.4.3 联合载波分配与速率控制
    3.5 算法性能分析
        3.5.1 网络平均效用下界
        3.5.2 平均数据队列长度的性能界
        3.5.3 电池容量界
    3.6 仿真结果与分析
        3.6.1 仿真参数设置
        3.6.2 算法的折衷性能
        3.6.3 性能对比
    3.7 本章小结
第四章 M2M通信下的联合能量管理与用户调度
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 时延服务质量保障
        4.2.2 能量收集和能量队列动态变化
        4.2.3 问题描述
    4.3 基于李雅普诺夫优化的算法设计
    4.4 动态能量管理与资源分配算法设计
        4.4.1 能量管理
        4.4.2 联合用户调度与功率分配
    4.5 仿真结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文内容总结
    5.2 后续研究工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3027974