面向服務(wù)質(zhì)量保障的能量收集網(wǎng)絡(luò)資源分配
發(fā)布時間:2021-02-10 20:56
5G(The 5th Generation Mobile Communication,5G)通信系統(tǒng)高智能化移動終端往往由電池供電,然而,受限的電池容量是用戶極致業(yè)務(wù)體驗(yàn)的致命桎梏。因此,尋找新的供能方式成為網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)一步提升的有效手段。能量收集技術(shù)(Energy Harvesting,EH)可以從外界環(huán)境中收集能量來為通信終端提供可持續(xù)的能量供給。因此,EH技術(shù)與無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合形成的能量收集網(wǎng)絡(luò)將成為未來通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的熱點(diǎn)研究方向。然而,在解決能量稀缺問題的同時,還需要保障無線通信業(yè)務(wù)的異構(gòu)服務(wù)質(zhì)量需求。由于無線信道固有的時變特性,在實(shí)際無線通信系統(tǒng)中,確定性的服務(wù)質(zhì)量保障往往很難提供。因此,統(tǒng)計(jì)服務(wù)質(zhì)量成為刻畫網(wǎng)絡(luò)為業(yè)務(wù)提供服務(wù)水平的衡量指標(biāo)。資源優(yōu)化是提高能量收集網(wǎng)絡(luò)資源利用率并保障無線通信業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的有效途徑。本文針對能量收集傳感器網(wǎng)絡(luò)和帶有能量收集的機(jī)器通信網(wǎng)絡(luò),探討如何在以上兩種能量收集網(wǎng)絡(luò)場景下利用動態(tài)資源分配策略來為通信業(yè)務(wù)提供統(tǒng)計(jì)服務(wù)質(zhì)量保障。主要的工作及研究成果總結(jié)如下。1.研究了能量收集傳感器網(wǎng)絡(luò)中面向統(tǒng)計(jì)服務(wù)質(zhì)量保障的資源分配優(yōu)化問題,服務(wù)質(zhì)量保障體現(xiàn)為對隊(duì)...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 本課題的研究現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)
1.2.1 EHSNs中面向Qo S保障的資源分配研究及挑戰(zhàn)
1.2.2 MTC中面向Qo S保障的資源分配研究及挑戰(zhàn)
1.3 論文的主要貢獻(xiàn)及結(jié)構(gòu)安排
第二章 面向服務(wù)質(zhì)量保障的能量收集網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 EHSNs中的QoS保障
2.1.1 EHSNs概述
2.1.2 EHSNs中的QoS保障機(jī)制
2.1.3 EHSNs中的QoS保障技術(shù)難題
2.2 帶有能量收集的MTC網(wǎng)絡(luò)中的QoS保障相關(guān)技術(shù)
2.2.1 帶有能量收集的MTC網(wǎng)絡(luò)概述
2.2.2 M2M通信中的QoS保障機(jī)制
2.3 本章小結(jié)
第三章 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題
3.1 引言
3.2 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.1 能量補(bǔ)給過程及能量隊(duì)列建模
3.2.2 準(zhǔn)入控制及數(shù)據(jù)隊(duì)列建模
3.2.3 優(yōu)化問題建模
3.3 基于李雅普諾夫優(yōu)化的算法設(shè)計(jì)
3.4 聯(lián)合能量管理與資源分配算法設(shè)計(jì)
3.4.1 能量管理
3.4.2 準(zhǔn)入控制
3.4.3 聯(lián)合載波分配與速率控制
3.5 算法性能分析
3.5.1 網(wǎng)絡(luò)平均效用下界
3.5.2 平均數(shù)據(jù)隊(duì)列長度的性能界
3.5.3 電池容量界
3.6 仿真結(jié)果與分析
3.6.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.6.2 算法的折衷性能
3.6.3 性能對比
3.7 本章小結(jié)
第四章 M2M通信下的聯(lián)合能量管理與用戶調(diào)度
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型
4.2.1 時延服務(wù)質(zhì)量保障
4.2.2 能量收集和能量隊(duì)列動態(tài)變化
4.2.3 問題描述
4.3 基于李雅普諾夫優(yōu)化的算法設(shè)計(jì)
4.4 動態(tài)能量管理與資源分配算法設(shè)計(jì)
4.4.1 能量管理
4.4.2 聯(lián)合用戶調(diào)度與功率分配
4.5 仿真結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文內(nèi)容總結(jié)
5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
本文編號:3027974
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 本課題的研究現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)
1.2.1 EHSNs中面向Qo S保障的資源分配研究及挑戰(zhàn)
1.2.2 MTC中面向Qo S保障的資源分配研究及挑戰(zhàn)
1.3 論文的主要貢獻(xiàn)及結(jié)構(gòu)安排
第二章 面向服務(wù)質(zhì)量保障的能量收集網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 EHSNs中的QoS保障
2.1.1 EHSNs概述
2.1.2 EHSNs中的QoS保障機(jī)制
2.1.3 EHSNs中的QoS保障技術(shù)難題
2.2 帶有能量收集的MTC網(wǎng)絡(luò)中的QoS保障相關(guān)技術(shù)
2.2.1 帶有能量收集的MTC網(wǎng)絡(luò)概述
2.2.2 M2M通信中的QoS保障機(jī)制
2.3 本章小結(jié)
第三章 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題
3.1 引言
3.2 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.1 能量補(bǔ)給過程及能量隊(duì)列建模
3.2.2 準(zhǔn)入控制及數(shù)據(jù)隊(duì)列建模
3.2.3 優(yōu)化問題建模
3.3 基于李雅普諾夫優(yōu)化的算法設(shè)計(jì)
3.4 聯(lián)合能量管理與資源分配算法設(shè)計(jì)
3.4.1 能量管理
3.4.2 準(zhǔn)入控制
3.4.3 聯(lián)合載波分配與速率控制
3.5 算法性能分析
3.5.1 網(wǎng)絡(luò)平均效用下界
3.5.2 平均數(shù)據(jù)隊(duì)列長度的性能界
3.5.3 電池容量界
3.6 仿真結(jié)果與分析
3.6.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.6.2 算法的折衷性能
3.6.3 性能對比
3.7 本章小結(jié)
第四章 M2M通信下的聯(lián)合能量管理與用戶調(diào)度
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型
4.2.1 時延服務(wù)質(zhì)量保障
4.2.2 能量收集和能量隊(duì)列動態(tài)變化
4.2.3 問題描述
4.3 基于李雅普諾夫優(yōu)化的算法設(shè)計(jì)
4.4 動態(tài)能量管理與資源分配算法設(shè)計(jì)
4.4.1 能量管理
4.4.2 聯(lián)合用戶調(diào)度與功率分配
4.5 仿真結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文內(nèi)容總結(jié)
5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
本文編號:3027974
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