5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中繼傳輸系統(tǒng)的能量分配技術(shù).pdf

1、近年來(lái)，隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)研究工作的積極開(kāi)展，將帶來(lái)“更快，更好，更可靠”的用戶(hù)體驗(yàn)，但也令能耗問(wèn)題和頻譜資源缺乏問(wèn)題更加突出，因此急需降低通信系統(tǒng)能耗和提高頻譜利用率。協(xié)作中繼技術(shù)可在不增加通信系統(tǒng)復(fù)雜度的前提下，降低通信終端的能耗、提高系統(tǒng)的吞吐率、頻譜效率、容量和覆蓋范圍，是5G研究中的熱點(diǎn)。能量收集技術(shù)從環(huán)境中吸收能源以提供系統(tǒng)工作所需的能量，可以節(jié)約能源，降低系統(tǒng)能耗，同樣也獲得了廣泛的研究。本文將協(xié)作中繼技術(shù)和能量收集技術(shù)

2、相結(jié)合，研究在不同場(chǎng)景中的最佳能量分配算法，以滿(mǎn)足系統(tǒng)傳輸時(shí)間最小的優(yōu)化問(wèn)題，可為解決5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的能耗和頻譜缺乏問(wèn)題做出一定的貢獻(xiàn)。主要工作可分為以下兩點(diǎn)：
　　第一，研究了中繼傳輸系統(tǒng)的離線(xiàn)能量?jī)?yōu)化分配問(wèn)題。首先，分析了基于能量收集的單用戶(hù)傳輸場(chǎng)景中傳輸時(shí)間最小化的能量分配算法。然后，在此基礎(chǔ)上引入?yún)f(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)單向中繼傳輸時(shí)間最小化問(wèn)題的分析和推導(dǎo)，設(shè)計(jì)了優(yōu)化能量分配算法。最后，分析了雙向中繼傳輸時(shí)間最小化問(wèn)題，基

3、于所建立的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，提出了優(yōu)化能量分配算法。仿真結(jié)果顯示所提算法能夠有效地降低系統(tǒng)能耗和提高傳輸效率。
　　第二，研究了中繼傳輸系統(tǒng)的在線(xiàn)能量?jī)?yōu)化分配問(wèn)題。在基于 Underlay的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)中繼網(wǎng)絡(luò)中，由于主從用戶(hù)間信道的時(shí)變性，以及能量到達(dá)序列的不可預(yù)知性，無(wú)法采用離線(xiàn)能量分配算法。為此，本文提出了傳輸時(shí)間最小化的在線(xiàn)能量分配算法，認(rèn)知用戶(hù)根據(jù)當(dāng)前能量、業(yè)務(wù)量和干擾容限優(yōu)化傳輸功率。仿真結(jié)果表明所提算法能夠適應(yīng)于信道狀態(tài)的變