能量效率已經(jīng)成為第5代（5G,5th generation）移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。隨著未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)量的劇增以及用戶形態(tài)和業(yè)務(wù)需求的變化,能耗的壓力會(huì)越來(lái)越大。而隨著物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器類通訊的發(fā)展,用戶之間的中繼協(xié)作會(huì)成為用戶的常態(tài)行為。因此無(wú)線中繼技術(shù)在未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)獲得更加廣泛的應(yīng)用,與中繼系統(tǒng)相關(guān)的能效優(yōu)化技術(shù)也會(huì)具有持久的研究需求。本文關(guān)注了中繼系統(tǒng)節(jié)能問(wèn)題當(dāng)中的三項(xiàng)基本問(wèn)題:譜效與能效的關(guān)系問(wèn)題、業(yè)務(wù)質(zhì)量與能效的關(guān)系問(wèn)題,干擾與能效的關(guān)系問(wèn)題。本文將這三項(xiàng)基礎(chǔ)問(wèn)題分別與無(wú)線中繼的三種工作模式相結(jié)合:兩跳中繼、增量中繼和雙向中繼,設(shè)定了一些未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)最關(guān)注的應(yīng)用場(chǎng)景,在其中研究解決了若干能效優(yōu)化問(wèn)題。本文選擇了如下三項(xiàng)內(nèi)容作為研究點(diǎn)。本文首先研究了一種利用再生能源供電的中繼系統(tǒng)以及相關(guān)的能效優(yōu)化方法;提出了一種將可再生能源產(chǎn)生的電能與來(lái)自于傳統(tǒng)石化能源的電能相區(qū)分的能效度量準(zhǔn)則;基于該準(zhǔn)則以及香農(nóng)公式所描述的能效-譜效的關(guān)系,在綜合考慮各節(jié)點(diǎn)設(shè)備能耗的基礎(chǔ)上,根據(jù)兩跳鏈路之間的速率上的關(guān)聯(lián)性和中繼節(jié)點(diǎn)的能量約束,采用凸優(yōu)化方法求解了源節(jié)點(diǎn)能效最優(yōu)的瞬時(shí)速率,進(jìn)而得出... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?５Ｇ網(wǎng)絡(luò)中的中繼應(yīng)用示意圖??

系統(tǒng)［１５］。??２．雙向中繼模型??該模型同樣包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖１．２（ｂ）所示，但由兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)Ｓｐ?Ｓ２和一個(gè)??中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ構(gòu)成，并且兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)均試圖將數(shù)據(jù)發(fā)給對(duì)方。因此在雙向中繼的??第一跳傳遞中，中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)收到兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)的信號(hào)疊加，如，??ＵＫ?—?＼／?－Ｐｓｉ＾Ｓｉ，Ｒ＾Ｓｉ?＋?＼Ｊ?Ｐｓ２＾Ｓ２，ＲｘＳ２?＋?ｎＲ?（１－３）??４??

在很多情況下，由于數(shù)據(jù)是雙向交互的，因此中繼節(jié)點(diǎn)需要承擔(dān)雙向的??數(shù)據(jù)中繼傳輸任務(wù)。雙向中繼可以分為四段式、三段式和兩段式共三種模式，??如圖１．３所示［１８］�；灸Ｊ饺匀恢话ㄈ齻�(gè)節(jié)點(diǎn)，但是其中有兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)８六和??ＳＢ通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)Ｒ相互傳送數(shù)據(jù)。這里我們假定兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有可達(dá)的直??接鏈路。如果采用傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)雙向中繼，最直接的方案就是令中繼節(jié)點(diǎn)采用??時(shí)分或頻分的雙工方式。以時(shí)分雙工為例，雙向數(shù)據(jù)傳輸需要經(jīng)過(guò)如圖１．３（ａ）所??示的四個(gè)階段，ｇ卩，ＳＡ４Ｒ４ＳＢ和ＳＢ４Ｒ?—?ＳＡ共４個(gè)時(shí)隙的信號(hào)傳遞。而??三階段模式則利用了網(wǎng)絡(luò)編碼，如圖１．３（ｂ）所示，即兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)各自獨(dú)立地將信??號(hào)傳遞到中繼節(jié)點(diǎn)，而中繼節(jié)點(diǎn)在對(duì)信號(hào)解碼后，采用網(wǎng)絡(luò)編碼的方式將兩者合??并，如通過(guò)異或的方法合并，并將之在第三階段廣播出去，節(jié)點(diǎn)Ａ、Ｂ在接收到??廣播信號(hào)后進(jìn)行解碼并根據(jù)自身所發(fā)信息來(lái)對(duì)所需信號(hào)進(jìn)行解碼。??而目前狹義上的雙向中繼則更多地指兩階段的中繼技術(shù)，即如圖１．３（ｃ）所??示


本文編號(hào)：3363143