基于無(wú)線協(xié)作通信系統(tǒng)的能效研究.pdf

1、無(wú)線協(xié)作通信技術(shù)能夠擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍并提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)的魯棒性，被公認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時(shí)，信息與通信技術(shù)(ICT)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已使能源消耗呈急劇增長(zhǎng)趨勢(shì)。這不僅加劇了能量資源匱乏問(wèn)題，還直接導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)成本的增加。從經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，在滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)據(jù)流量需求的同時(shí)，減小網(wǎng)絡(luò)總能量消耗、提高系統(tǒng)能量效率將勢(shì)在必行。本文從“節(jié)流”和“開源”兩個(gè)角度研究了協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問(wèn)題。

2、>　　本文首先對(duì)無(wú)線協(xié)作多中繼通信系統(tǒng)進(jìn)行建模，信源和信宿通過(guò)多個(gè)相互獨(dú)立的中繼節(jié)點(diǎn)幫助完成信息的交換。為了獲得分集增益同時(shí)降低系統(tǒng)能耗，本文首先從“節(jié)流”角度提出了一種聯(lián)合自適應(yīng)功率控制與最優(yōu)路徑選擇方案，在保證信號(hào)傳輸質(zhì)量的條件下優(yōu)化系統(tǒng)的能量效率。然后，本文分析了基于聯(lián)合自適應(yīng)功率控制與最優(yōu)路徑選擇方案的系統(tǒng)中斷概率和能量效率，并與其他的基準(zhǔn)方案作比較。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)的中斷概率和能量效率之間存在折中。在同樣的中斷性能下，以本文所

3、提出的聯(lián)合自適應(yīng)功率控制和最優(yōu)路徑選擇方案獲得的系統(tǒng)能效明顯優(yōu)于其他方案。
　　此外，能量收集逐漸成為另一種能夠顯著減小系統(tǒng)能量消耗、提高能量效率的方法。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的能量效率，本文從“開源”角度將同步無(wú)線信息與能量傳輸技術(shù)和能量收集技術(shù)應(yīng)用到無(wú)線協(xié)作通信系統(tǒng)中，進(jìn)一步研究了無(wú)線攜能協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)。其中能量受限的中繼節(jié)點(diǎn)能夠從接收到的信源信號(hào)中收集能量用于自身的運(yùn)行。為了能夠收集足夠多的能量從而保證信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，每個(gè)中繼都