具有能量收集的中繼系統(tǒng)最優(yōu)傳輸策略研究.pdf

1、無線網(wǎng)絡(luò)的生存周期受到節(jié)點(diǎn)電池的限制，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的生存周期就顯得尤為重要。帶有能量收集功能的無線系統(tǒng)能夠顯著的提升節(jié)點(diǎn)的生存周期并且穩(wěn)定性更高。這類系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)能夠從周圍環(huán)境中主動(dòng)采集能量，來用于維持其自身通信。節(jié)點(diǎn)的傳輸策略要根據(jù)節(jié)點(diǎn)收集的能量狀況進(jìn)行優(yōu)化，來更好的利用能量。由于具備部署靈活、維護(hù)便利和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，將可再生能源應(yīng)用在無線通信中越來越受到人們的關(guān)注。
　　首先，從優(yōu)化問題角度出發(fā)，分析了帶有能量收集的

2、單節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)傳輸策略。在單節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了一個(gè)兩跳中繼網(wǎng)絡(luò)的傳輸策略。系統(tǒng)由一個(gè)固定電池供電的源節(jié)點(diǎn)，一個(gè)采用能量收集技術(shù)供能的中繼節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，中繼節(jié)點(diǎn)電池容量無限大。文中通過推理證明將中繼系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過程分為源與中繼數(shù)據(jù)傳輸兩個(gè)子過程，根據(jù)各自的特點(diǎn)，推導(dǎo)給出了基于最小完成時(shí)間的最優(yōu)傳輸策略。仿真結(jié)果表明系統(tǒng)最小完成時(shí)間是源節(jié)點(diǎn)能量的減函數(shù)，并且當(dāng)源節(jié)點(diǎn)能量達(dá)到一定值時(shí)，最小完成時(shí)間趨于穩(wěn)定。
　　其次，

3、研究了中繼節(jié)點(diǎn)電池容量受限制的更一般的情形。中繼節(jié)點(diǎn)采用能量收集技術(shù)供電，并且節(jié)點(diǎn)的電池容量有限，不能無限制的儲(chǔ)存能量，要考慮能量的溢出情形。由于存在能量溢出的情形比較復(fù)雜，文中研究了中繼節(jié)點(diǎn)收集能量數(shù)為2的初級(jí)情況。根據(jù)源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，綜合考慮了能量溢出的復(fù)雜情形，推導(dǎo)分析，給出了系統(tǒng)基于最小完成時(shí)間的最優(yōu)傳輸策略。仿真結(jié)果表明，節(jié)點(diǎn)能發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量受限于節(jié)點(diǎn)的能量；系統(tǒng)的最小完成時(shí)間是源節(jié)點(diǎn)能量的減函數(shù)，并且當(dāng)能量達(dá)到