基于无线能量收集的分布式天线网络优化设计

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rnimaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来无线网络发展迅速,设备数量、用户数量以及数据流量急速地增长,也导致了能源消耗变得越来越高,能耗问题也越来越来受到关注。因此,以降低系统能耗,提高系统能量效率(EE)为目标的“绿色网络”正在成为未来移动网络的发展方向之一。而分布式天线系统(DAS)可以有效的扩大网络覆盖范围、提升系统容量、提高服务质量等,在一定程度上缓解了上述现象所带来的问题,同时利用分布式天线技术能够有效地实现“绿色网络”。另一方面,无线射频(RF)能量收集(EH)技术能够为网络中能量受限的设备提供稳定持续的供电,有效的延长网络的寿命。它不仅成本低廉、绿色环保,而且也能够有效的达到降低能耗、提高能效的效果。因此本文综合分布式天线技术和能量收集技术各自的特点,将这两种技术相结合,研究了基于无线能量收集的分布式天线网络优化问题,对传输时间以及功率进行联合优化,设计了使系统能耗降低能效变高的资源分配方案,为实现绿色网络提供理论依据。具体工作内容如下:(1)研究了基于无线能量收集的分布式天线网络的总能耗优化方案。其中分布式天线系统由一个中央处理器、多个独立供电的端口以及多个用户组成。为了实现在满足用户信息传输速率和能量收集需求的前提下最小化分布式天线系统的总能耗,建立了数学优化模型,通过联合优化传输时间和功率来求得系统中的最小总能耗。为求解此问题,引入新变量来替换问题中的耦合变量,将原非凸问题转换为凸问题,之后使用拉格朗日乘子法来求得该问题的最优解。同时提出了固定时间分配的最小化能耗的基准方案,最后通过进行仿真实验,其结果表明了与所提的基准方案进行比较,所提方案的网络能耗是有所降低的。与现有研究工作不同,本文的研究工作联合优化了传输时间与功率,求解难度更高,同时采用了更接近实际EH电路的非线性EH模型,更能够准确的得到所研究网络的性能及特性以及所得到的结论更接近实际情况。(2)进一步研究了基于无线能量收集的分布式天线网络的总能效优化方案。在上述研究的基础上建立了关于系统总能效问题的数学优化模型,系统目标为最大化系统能效,系统约束为满足信息用户的服务质量以及满足能量用户的收集能量需求。结合实际,考虑用户服务质量需求,研究系统能效,最大化系统资源利用率。由于所建立的数学模型的优化问题是非凸的,因此设计了一个基于Dinkelbach method的迭代算法来求得全局最优解。同时提出了固定分配时间的最大化能量效率的基准方案,最后通过进行仿真实验,其结果表明了与所提的基准方案进行比较,所提方案的网络能效得到了有效的提升。
其他文献
新一代光盘库由于其容量大、能耗低、安全性高等优势,正在渐渐替换传统的硬盘阵列,成为大数据时代近线数据存储中的首选。当前光盘的存储寿命可以超过50年,光盘存储的可靠性
随着科学教育领域的不断发展,政府颁布了“三级课程管理”的政策。其中,校本课程的开发方式多以校为本,各学校投入了大量的人力物力,开发了许多适合学校办学特色的课程。校本课程已悄然成为三级课程体系中不可或缺的一部分。由于小学没有专门的生物学课程,因此学生虽然对自然世界的探索心生向往,却没有探索的方法。并且,在小学阶段,很少有生物科学领域的校本课程。本研究以四川省成都市双流区棠湖小学的教师和学生为研究对象
在无线网络中,传统的无线设备供能方式是电池供能,而随着越来越多的无线设备在复杂环境中的应用,电池更换困难、人为管理成本高的问题日益凸显。无线能量收集既无需频繁更换电池又可为设备提供稳定的能量,因此引起了业界的广泛关注。在无线信能同传网络中,无线射频信号可同时传输信息和能量。另一方面,信息长距离传输导致网络质量降低,协作中继技术可扩大网络覆盖范围,提高服务质量和数据传输可靠性。无线信能同传和协作中继
本文主要研究流体力学方程修正特征有限元方法的无条件稳定性.磁流体力学(MHD)方程是研究电磁场与导电流体相互作用的一类方程.其模型是由连续介质流体力学方程与麦克斯韦电磁方程之间通过洛伦兹力和欧姆定律的耦合构成.考虑如下形式的不可压MHD方程:具有如下初边值条件:其中u代表流体的速度,B代表磁场,p代表压力,f为已知的体积力,J为施加的电流.v是运动粘性系数,μ是导磁率,σ是导电率.流体密度假设为1
视网膜新生血管(retinal neovasculanzation,RNV)是多种眼底疾病的共同病理特征,氧化应激损伤是RNV发生发展的主要诱发因素之一,其具体机制可能与视网膜的特殊结构组织密切相关。视网膜星形细胞(retinal astrocytes,RACs)是位于视网膜神经上皮层的胶质细胞。RACs与微血管内皮细胞有着密切的解剖关系。RACs的分泌功能尤其是关于外泌体的研究近年来受到广泛关注
学位
在传统的排序问题中,工件的加工时间是一个确定的常数.然而,在实际生活中,由于作业的某些特性,工件的加工时间在工件等待加工的过程中可能会发生退化.比如,大火在等待扑灭的过程中,火势会逐渐变大,被扑灭所需的时间就会变长.诸如此类的例子,在医疗、金融管理、钢铁制造、资源分配和国防等中都可以找到.因此,无论是在理论和实际应用中,带退化的排序问题都具有重要的意义和价值.因此,带退化的排序问题逐渐得到国内外研
在日益严峻的能源危机和环境问题大背景下,纯电动汽车成为了汽车领域的未来发展趋势。但由于传统电池技术的限制,电动汽车电池电压一般难以满足在不弱磁条件下电机宽转速范围运行;在电池和电机驱动器直流母线间加入双向DC-DC变换器,一方面可减少电机高速运行对弱磁控制的要求,使电池和电机设计解耦,增加了系统参数匹配的灵活性,DC-DC变换器有利于电池的能量管理,配合超级电容,可避免电池频繁、过度充放电,延长了
微生物异化铁还原是自然界中铁的生物及地球化学循环过程的重要推动力之一。本文以希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens),纤铁矿和针铁矿为研究对象,研究了厌氧环境下铁氧化物的
健康是经济发展和社会进步的保障。面对快速城市化带来的诸多发展问题,城市发展需要新的思路和对策。上世纪80年代,世界卫生组织在人人享有健康思想的基础上提出了“健康城市”的概念。健康城市是有机结合的整体,它是把健康人群、健康环境、健康社会结合起来,以发挥最大潜力,实现良性发展。上世纪90年代,中国在国家卫生城市创建基础上尝试开展健康城市建设。党的十八大以来,党和国家把卫生健康工作摆在社会发展重要的位置