隨著移動用戶及高速網(wǎng)絡應用的爆炸性增長,信息通信技術產(chǎn)業(yè)的能耗以及伴隨的碳排放量迅速增長。在能效和環(huán)保的驅動下,能量捕獲（EH,energy harvesting）技術從周圍環(huán)境中收集清潔能源,將分布式可再生能源引入無線通信網(wǎng)絡中,為綠色通信開辟了新的方向,因此受到了通信界的廣泛關注。但由于EH受到各種因素的影響,從自然環(huán)境中捕獲的能量具有間歇性和隨機性,EH無線網(wǎng)絡中如何高效地利用捕獲的能量進行數(shù)據(jù)傳輸是具有實際意義的熱點問題。本論文運用隨機優(yōu)化理論,對具有EH功能的無線通信系統(tǒng)進行數(shù)學建模和理論分析,研究了不同場景下的無線通信網(wǎng)絡的傳輸調度和能量管理優(yōu)化算法,以最大化系統(tǒng)的性能和捕獲能量的效率,從而減小網(wǎng)絡從傳統(tǒng)電網(wǎng)的能耗。具體工作內容如下:1.首先,總結并深入研究EH無線通信系統(tǒng)在特定場景下的最優(yōu)傳輸算法,為衡量一般場景下的算法性能提供一個基準。分別考慮了EH無線通信系統(tǒng)在事件（能量到達、信道衰落）的離線信息已知和統(tǒng)計信息已知的兩種特定場景,并給出了相應的最優(yōu)離線和在線最優(yōu)傳輸算法。在離線場景下,基于EH的因果關系及電池容量的約束,利用集合圖形法、凸優(yōu)化及定向注水方法設計最優(yōu)傳輸... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

EH的各種能量源此外對于大功率通信網(wǎng)絡（如蜂窩網(wǎng)），EH作為唯一供電源不能保證其穩(wěn)定性和

第一章 緒論. 系統(tǒng)可利用的捕獲的能量受到因果約束，即當前時刻不能使用未到. 能量存儲設備容量受限。有 EH 功能的無線通信系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)可用的 EH 能量在時間上的，同 EH 到達過程一樣，到達發(fā)射機的數(shù)據(jù)包也具有隨機性，此落而隨機波動，若處理不好網(wǎng)絡中的這些隨機因素，則無法保障能傳輸?shù)姆⻊召|量；若處理不好存儲設備的容量約束，超出充電電池數(shù)據(jù)緩存器容量的數(shù)據(jù)都將被丟棄；若能量不足時將導致數(shù)據(jù)傳輸要設計一種新的傳輸機制，能最大程度地適用于能量隨機到達，并化，使其高效利用捕獲的能量，從而減少無線網(wǎng)絡從傳統(tǒng)電網(wǎng)的能網(wǎng)絡的服務質量，這些都給在無線通信網(wǎng)絡中使用 EH 技術帶來了線網(wǎng)絡中存在需要迫切解決的傳輸調度和能量管理等優(yōu)化問題。

第二章 離線場景下最優(yōu)傳輸算法1 E2 E3 EK-1t2t3tK-1tK......EK圖2.2 能量到達的時間點及數(shù)量示意圖于發(fā)送功率和信道狀態(tài)，速率曲線關于功率是凹的[68]下的速率-功率曲線集曲線如圖 2.3 所示，其中1 2 h h 率和功率之間的關系為凹函數(shù)曲線。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]蜂窩網(wǎng)絡中能量收集基站的能量協(xié)作算法[J]. 劉迪迪,林基明,王俊義,仇洪冰,彭捷.  上海交通大學學報. 2018(03)
[2]中國碳排放交易機制戶分析及對通信業(yè)的影響[J]. 陳斌,楊晉利.  通訊世界. 2018(01)
[3]混合供電發(fā)射機的能量調度和自適應功率算法[J]. 劉迪迪,馬麗納,Frank Jiang.  北京郵電大學學報. 2017(06)
[4]混合供電發(fā)射機的功率分配及調度算法[J]. 劉迪迪,林基明,王俊義,陳小徽,張文輝.  西安電子科技大學學報. 2016(06)

博士論文
[1]能量捕獲無線通信系統(tǒng)的資源優(yōu)化[D]. 蔡委哲.中國科學技術大學 2017
[2]能量捕獲驅動的異構網(wǎng)絡資源調度與優(yōu)化研究[D]. 吳曉民.中國科學技術大學 2016
[3]無線通信中的馬爾科夫決策過程研究[D]. 肖華.電子科技大學 2013



本文編號：3104986