基于大規(guī)模多天線的無(wú)線信息與能量協(xié)同傳輸系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)能源的緊缺以及通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，綠色通信已經(jīng)成為無(wú)線通信中一個(gè)重要的研究方向。大規(guī)模多天線技術(shù)在不增加頻譜帶寬的條件下大幅增加系統(tǒng)容量，具有能耗低、傳輸穩(wěn)定、發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，是下一代無(wú)線綠色通信的關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)線信息與能量同時(shí)傳輸(Simultaneous Wireless Informationand Power Transfer，SWIPT)技術(shù)的出現(xiàn)給綠色通信提供了一個(gè)重要的發(fā)展方向，SWIPT滿足了基站與用戶同時(shí)進(jìn)

2、行信息通信與能量傳輸?shù)男枰瑸橥ㄐ畔到y(tǒng)向環(huán)境中汲取能量用以綠色通信提供了更大的可能?；诖笠?guī)模多天線信息與能量協(xié)同傳輸系統(tǒng)一方面契合綠色通信傳輸?shù)膬?nèi)在要求，另一方面將帶給通信領(lǐng)域尤其是移動(dòng)端用戶全新的體驗(yàn)。
　　本文在分析基于大規(guī)模多天線信息與能量協(xié)同傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的用戶場(chǎng)景，引入用戶遠(yuǎn)近效應(yīng)、信息-能量域等概念，結(jié)合用戶公平性提出有效的資源分配算法。首先本文分析了大規(guī)模多天線能量傳輸中系統(tǒng)能量收集效率最大化的資源分配

3、策略，在多用戶大尺度衰落區(qū)別的情況下優(yōu)化由用戶遠(yuǎn)近效應(yīng)導(dǎo)致的不公平能量傳輸。其次在大規(guī)模多天線信息與能量同時(shí)傳輸系統(tǒng)中，本文分析了時(shí)隙分配傳輸和功率分流傳輸對(duì)系統(tǒng)信息-能量域的影響，在基站已知完整信道狀態(tài)傳輸過程，功率分流策略中優(yōu)于時(shí)隙分配策略，仿真驗(yàn)證理想條件下信道相關(guān)性是系統(tǒng)信息-能量域的增益因子。最后建立基于大規(guī)模能量收集的信息傳輸模型，在用戶電池容量不受限的約束下，提出單用戶上行傳輸時(shí)間分配傳輸策略，結(jié)合多用戶傳輸情況理論分析，