基于无线电力的协作通信性能研究

发布时间：2019-11-25 09:49

【摘要】：新兴的无线电力传输技术利用电磁波的辐射特性,能够对远程无线设备进行持续有效的电力供给。相比于常规的电池供电方法,无线充电技术在无线通信网络中的应用可以大大降低运营开支、减少通信中断概率和提高整体网络性能。然而无线电力和信息在传输技术上的明显差异导致常规通信网络中的关键技术在引入无线电力技术之后需要重新设计。本文将对基于无线电力的通信网络中用户协作、吞吐量性能以及信道因素关键技术进行专题研究。本研究的成功开展将对无线充电技术在大型传感网络和物联网中的广泛应用产生重要的理论和应用价值。本文所做的主要工作是研究一种新型的基于无线电力通信网络的用户协作方法,在该网络中,一对分布式终端用户首先通过能量收集器从一个能量节点收集能量,然后利用所收集的无线能量将需要发送的信息发送给一个目的节点。值得注意的是,两个终端用户在无线信息传输阶段会相互协作,交换各自的信息进而形成一个虚拟的天线阵列,然后将信息联合传输至目的节点。通过允许用户间相互协作,共享各自收集的能量从而联合传输信息,该用户协作方法能够有效缓解存在于无线电力通信网络中固有的用户不公平性问题,即距离能量节点远的用户下行收集的能量较少,但上行传输信息消耗的能量却更多。同时,根据是否能够获得理想的信道状态信息,本文考虑了两个协作用户采用相干传输以及非相干传输的情况。在两种情况下通过优化无线能量传输阶段,信息交换阶段以及联合传输阶段的时间资源分配,均推导出了系统最大化用户最小吞吐量。同时,本文通过仿真数值分析,研究了信道条件对系统吞吐量的影响。通过和已知方案对比,研究数据充分展示了本文所提用户协作方法在不同应用场景下的有效性与可靠性。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN915.853

【参考文献】