基于無線協(xié)作通信系統(tǒng)的能效研究.pdf

1、無線協(xié)作通信技術(shù)能夠擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍并提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)的魯棒性，被公認為是未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時，信息與通信技術(shù)(ICT)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已使能源消耗呈急劇增長趨勢。這不僅加劇了能量資源匱乏問題，還直接導(dǎo)致運營商運營成本的增加。從經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展的角度來說，在滿足無線網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)據(jù)流量需求的同時，減小網(wǎng)絡(luò)總能量消耗、提高系統(tǒng)能量效率將勢在必行。本文從“節(jié)流”和“開源”兩個角度研究了協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問題。

2、>　　本文首先對無線協(xié)作多中繼通信系統(tǒng)進行建模，信源和信宿通過多個相互獨立的中繼節(jié)點幫助完成信息的交換。為了獲得分集增益同時降低系統(tǒng)能耗，本文首先從“節(jié)流”角度提出了一種聯(lián)合自適應(yīng)功率控制與最優(yōu)路徑選擇方案，在保證信號傳輸質(zhì)量的條件下優(yōu)化系統(tǒng)的能量效率。然后，本文分析了基于聯(lián)合自適應(yīng)功率控制與最優(yōu)路徑選擇方案的系統(tǒng)中斷概率和能量效率，并與其他的基準方案作比較。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)的中斷概率和能量效率之間存在折中。在同樣的中斷性能下，以本文所

3、提出的聯(lián)合自適應(yīng)功率控制和最優(yōu)路徑選擇方案獲得的系統(tǒng)能效明顯優(yōu)于其他方案。
　　此外，能量收集逐漸成為另一種能夠顯著減小系統(tǒng)能量消耗、提高能量效率的方法。為了進一步提高系統(tǒng)的能量效率，本文從“開源”角度將同步無線信息與能量傳輸技術(shù)和能量收集技術(shù)應(yīng)用到無線協(xié)作通信系統(tǒng)中，進一步研究了無線攜能協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)。其中能量受限的中繼節(jié)點能夠從接收到的信源信號中收集能量用于自身的運行。為了能夠收集足夠多的能量從而保證信號傳輸?shù)目煽啃?，每個中繼都