混合供電中繼系統(tǒng)中的能效優(yōu)化問題研究.pdf

1、隨著移動通信的發(fā)展和智能手機的普及，無線通信產(chǎn)業(yè)的全球碳排放量也急劇增加，為此提出了“綠色通信”的口號，其目標是節(jié)能減排，提高能效。中繼作為一種有效的節(jié)能手段，可以將遠距離的傳輸分割為多個短距離的傳輸，從而降低源節(jié)點的能耗;然而中繼自身的能耗也增加了系統(tǒng)的總能耗。而近年來比較熱門的能量收集(Energy Harvesting，EH)技術(shù)，可以從外界的可再生能源中收集并存儲能量，這些能源包括太陽能、風能、熱能、動能和濃度差能等。能量收集技

2、術(shù)可以用來給中繼供電，從而解決能耗問題。能量收集技術(shù)一方面利用了原本可能會被浪費掉的能量，可以實現(xiàn)零碳排放，但是另一方面，這些收集來的可再生能量的大小和獲得時間具有很強的隨機性，無法保證長時間的通信質(zhì)量。因此，本研究提出了一種混合供電的中繼系統(tǒng)，即源節(jié)點或基站由傳統(tǒng)的電網(wǎng)能源供電，中繼由能量收集設(shè)備收集到的能量供電以輔助源節(jié)點或基站進行通信。此外，考慮到實際通信系統(tǒng)中的非理想電路功耗，我們在混合供電中繼系統(tǒng)中引入了休眠機制。
　　

3、在實時混合供電中繼系統(tǒng)中，根據(jù)每個時隙中繼收集到的不同能量大小，本文研究了如何優(yōu)化每個時隙內(nèi)的發(fā)送功率和工作時間長度，使每個時隙的能效最優(yōu)且其平均吞吐量能夠滿足給定的平均吞吐量需求。利用擬凸優(yōu)化方法，本文提出了一種實時混合供電中繼系統(tǒng)中的能效最優(yōu)傳輸策略，并分析了該傳輸策略下系統(tǒng)的能效和容量特性。
　　在延時容忍的通信系統(tǒng)中，根據(jù)在一段給定時間內(nèi)的每個時隙中繼收集到的不同能量大小，本文研究了如何優(yōu)化每個時隙內(nèi)的發(fā)送功率和工作時間長