基于能量采集的大规模MIMO系统资源分配算法研究

发布时间：2020-03-18 21:39

【摘要】：随着无线通信业务的迅速发展和产品智能化的广泛普及,通信产业的能源消耗问题日益严峻。基于射频信号的新型能量采集技术无线能量传输,将信息和能量同时传送并接收。而先进的大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统,可以同时支持多个信息流和能量流,提供更好的数据速率和能量效率,能够显著提高无线能量传输的性能。将通信技术与能量采集技术综合起来,在满足信息交互有效性和可靠性需求的同时,又能减少能源消耗,节省频谱资源,符合社会发展方向。本文研究基于能量采集的大规模MIMO系统资源分配算法,主要分为以下内容:首先,简要介绍基于能量采集的大规模MIMO系统的发展历史,提出系统相关技术,然后对当前基于能量采集的大规模MIMO系统资源分配算法研究进行总结。其次,针对基于能量采集的大规模MIMO系统,考虑能量塔、传感器节点与基站之间的能源交易情形,提出联合定价优化资源分配算法,通过建模网络收益为能量塔收益,传感器节点总收益及能量采集策略的函数,在传输速率、发送功率、能量采集时间等限制条件下,求解资源联合优化分配方案,确定对应能量塔、传感器收益最优的能量定价、能量塔收益最优或次优的能量采集策略。通过计算机软件进行仿真验证算法实现能量塔收益优化及网络整体性能优化。最后,针对基于能量采集的大规模MIMO系统,在能量塔、传感器节点与基站之间的能源交易情景中,考虑系统的能效优化问题,提出一种基于能量采集的大规模MIMO系统能效优化的算法,系统能效建模为能量塔发送功率、能量采集时间的函数,基于总能效最大化准则,保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)、能量塔发射功率限制和能量采集时间约束下,实现能量塔发送功率、能量采集时间分配及系统能效联合优化设计。通过计算机仿真软件设定参数仿真验证所提算法实现系统能效优化。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN919.3

【参考文献】