設(shè)備對(duì)設(shè)備（Device to Device,D2D）通信由于發(fā)送功率低,傳輸效率高而得到廣泛應(yīng)用。雖然5G技術(shù)發(fā)展迅速,但終端互聯(lián)設(shè)備的增加,數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)都使得智能終端的能耗增加。同時(shí),現(xiàn)有的D2D設(shè)備往往采用電池供電,有限的電池容量根本無法保障長(zhǎng)時(shí)間大數(shù)據(jù)量的傳輸需求。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)和電池容量的限制使得終端設(shè)備的續(xù)航時(shí)間大大縮短。為解決這一問題,業(yè)界提出了能量采集技術(shù)來突破電池容量瓶頸,從而提高能量利用效率。本文旨在研究如何使用采集的能量來進(jìn)行能量調(diào)度,從而提高智能終端的能量效率。盡管很多研究已經(jīng)在能量調(diào)度問題上取得了一定的進(jìn)展,但很多研究并沒有充分考慮能量傳輸過程中的特點(diǎn)。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)無線傳輸?shù)碾娔軅鬏敁p耗較大,未充分考慮無線充電過程中的能量調(diào)度;2)D2D通信距離較短,發(fā)射功率較小,因此通信過程中的進(jìn)程消耗也必須考慮到整個(gè)通信能耗中;3)現(xiàn)有的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在無線充電技術(shù)下會(huì)導(dǎo)致頻繁的充放電,使得電池壽命縮短�；谝陨蠁栴},本文對(duì)基于D2D智能終端的能量調(diào)度策略做了以下研究。1.本文首先研究了基站對(duì)低電量的智能終端設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線輸電的場(chǎng)景。結(jié)合無線攜能技術(shù)（Si... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

RF-EH電路圖

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章無線攜能技術(shù)與能量調(diào)度112.2無線攜能技術(shù)概述在通信過程中，利用WPT技術(shù)進(jìn)行能量采集，但是并不能同時(shí)操作能量采集和信息解碼這兩個(gè)過程，而且射頻能量信號(hào)也會(huì)破壞信息內(nèi)容，單天線的接收機(jī)采集的能量有限，無法促進(jìn)可靠的能量供應(yīng)。所以在WPT的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了SWIPT技術(shù)，SWIPT技術(shù)是一種可以傳輸電能也可以傳輸信息的技術(shù)。它是WPT的實(shí)現(xiàn)形式。它將信號(hào)分為兩段或者用單獨(dú)的天線接收，一部分用于能量采集，一部分用于信息解碼，這樣就確保了能量效率。2.2.1無線攜能技術(shù)架構(gòu)與分類通常來講，在一個(gè)無線攜能通信系統(tǒng)中同樣的接收信號(hào)上不可能執(zhí)行能量收集和信息解碼過程。能量采集捕獲的能量有限，同時(shí)能量采集過程還有可能導(dǎo)致信息被破壞，因此，為了解決能量和信息同傳的問題，必須將接收信號(hào)被分為兩部分，或者需要將單獨(dú)的天線分別用于能量收集和信息解碼。此外，為了設(shè)備能量采集的可靠性，需要進(jìn)行集中式或分布式天線陣列部署（多入多出，中繼等）。到目前為止，SWIPT一共包含四種結(jié)構(gòu)。單獨(dú)接收架構(gòu)、時(shí)隙切換架構(gòu)、天線切換架構(gòu)、功率分配架構(gòu)。(1)單獨(dú)切換架構(gòu)圖2.2單獨(dú)接收架構(gòu)在這個(gè)單獨(dú)接收架構(gòu)中，能量采集和信息解碼由兩個(gè)具有獨(dú)立天線的接收器完成，該接收器同時(shí)配備多條天線。這種接收器架構(gòu)允許同時(shí)執(zhí)行能量采集和信息解碼進(jìn)程，因?yàn)樗鼈兪强梢元?dú)立并發(fā)的。而且可根據(jù)信道信息和接收機(jī)的反饋來優(yōu)化能量采集與信息速率之間的平衡。(2)時(shí)隙切換架構(gòu)

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章通信進(jìn)程能量調(diào)度29第4章通信進(jìn)程能量調(diào)度采用能量采集技術(shù)進(jìn)行合理的能量調(diào)度可以有效地提高D2D設(shè)備的通信能效。為了解決D2D通信過程中的能效問題以及采用能量采集技術(shù)導(dǎo)致的電池頻繁充放電問題，本文考慮了電路進(jìn)程消耗對(duì)通信總能耗的影響，提出了電池和超級(jí)電容一起存儲(chǔ)電能的儲(chǔ)能模型。本章首先根據(jù)系統(tǒng)模型用公式建立了在線能量調(diào)度問題，然后針對(duì)伯努利能量到達(dá)模型和獨(dú)立同分布能量到達(dá)模型分別提出了最優(yōu)能量調(diào)度策略和次優(yōu)能量調(diào)度策略。接下來，對(duì)最優(yōu)策略和次優(yōu)策略之間的性能差異進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析。最后，用數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了前面的數(shù)學(xué)分析，保證了結(jié)論的可靠性。4.1研究場(chǎng)景與系統(tǒng)模型針對(duì)D2D通信中的智能終端用戶與中繼設(shè)備之間互相通信的能量調(diào)度問題，本章結(jié)合了EH技術(shù)，考慮了如何使用EH技術(shù)將采集到的能量進(jìn)行穩(wěn)定的通信。為了提高終端的能量效率，必須進(jìn)行合理的能量調(diào)度，從而延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。針對(duì)提出的場(chǎng)景，本章設(shè)計(jì)了如下的能量調(diào)度模型。圖4.1D2D中繼通信能量調(diào)度模型


本文編號(hào)：3348735